塑料中六氯丁二烯、五氯苯硫酚、异丙基化磷酸三苯酯检测方案(气质联用仪)

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Excellence in Science 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn PY-GCMS 筛查检测塑料制品中六氯丁二烯、五氯苯硫酚和异丙基化磷酸三苯酯 GCMS-425 摘要：本文利用岛津 Py-Screener 系统建立了塑料制品中六氯丁二烯、五氯苯硫酚和异丙基化磷酸三苯酯的筛查检测方法。以浓度为 100 mg/kg 和1000 mg/kg 的固体标准品连续进样6次考察仪器的重复性，各组分峰面积 RSD 均小于5%，精密度良好。该方法称样后直接上机测定，无需使用有机溶剂，适用于塑料制品中六氯丁二烯、五氯苯硫酚和异丙基化磷酸三苯酯的筛查检测。 关键词： Py-Screener系统六氯丁二烯希五氯苯硫酚异丙基化磷酸三苯酯 六氯丁二烯((HCBD)是一种脂肪族卤代烃，主要在生产氯代烃时作为副产品产生，常用于橡胶加工、液压油、传热液或变压器油中的溶剂。 HCBD 对水生无脊椎动物，鱼类和鸟类有毒，并已被确定为可能的人类致癌物。 五氯苯硫酚(PCTP)，是一种灰白色或灰黄色有松节油气味的粉末，为天然胶、丁腈胶、氯丁胶、丁苯胶的塑炼促进剂及含合成胶较高的废橡胶的再生剂。PCTP对原生动物，鱼类，陆生植物和鸟类有毒，有潜在的肝脏和生殖毒性。 异丙基化磷酸三苯酯 (PIP(3：1)) 是具有3个异丙苯基的磷酸化合物，其化学结构如图1所示。PIP(3：1)常用作增塑剂，应用于液压油、润滑油、工业涂料、粘合剂和塑料制品中，也可用作阻燃剂，抗磨添加剂或抗压缩添加剂。PIP(3：1) 有潜在的生殖发育毒性、神经毒性。 实验部分 1.1仪器 岛津气相色谱-质谱联用仪 GCMS-QP2020 NX PY-3030D 热裂解进样器 1.2分析条件 热裂解条件： 裂解炉温度程序：200℃_20℃ /min_340℃ (2 min) 接口温度：300℃ 图1.PIP(3：1)的化学结构 2020年12月美国环保局(EPA)发布了5项具有持久性、生物蓄积性和毒性(PBT毒性)物质的法规，其中就包括这三种物质。2021年1月6日， EPA 发布最终规则，产品和物品中禁止使用 HCBD、PIP(3：1)，PCTP 的含量不得超过1%，该规则将从2021年3月8日起逐步实施。 基于此，本文应用Py-Screener系统建立了HCBD、PCTP、PIP(3：1)的热裂解-气相色谱质谱测定方法， 将 Py-Screener 的筛查物质范围扩增，以扩大Py-Screener 系统的应用范围。该方法无需复杂的前处理过程，固体样品直接进样，样品用量少，可以简单快捷地筛查塑料制品中的 HCBD、PCTP、PIP(3：1)。 GCMS条件： 色谱柱：SH-Rxi-5HT(15m×0.25 mm×0.10 um) 分流比：50：1 进样口温度：300℃ 色谱质谱接口温度：320℃ 柱温程序：40℃_25℃/min_210℃_10℃ /min _320℃ (5 min) 离子化方式：El 流速控制方式：恒线速度 (62.5 cm/sec) 离子源温度：230℃ 进样方式：分流进样 检测器电压：调谐电压+0.1kV 采集模式：FASST，离子信息见表1。 样品前处理 2.1标准品制备 准确称取一定质量的空白 PS 聚合物溶于二氯甲烷中，配制成50 mg/mL 的空白 PS聚合物溶液。使用甲苯分别配制50 mg/L、500 mg/L的 HCBD、PCTP、PIP(3：1)标准混合溶液。准确移取 10 uL的空白PS聚合物溶液注入样品杯中，分别移取1 uL上述标准混合溶液，充分混合均匀后室温下干燥，得到浓度为100 mg/kg 和1000 mg/kg HCBD、PCTP、PIP(3：1)的 PS材质固体标准品。 2.2样品制备 称取约0.5 mg的样品至样品杯中，填装少量石英棉后上机分析。 切取适量样品 放入样品杯中称重后待测 结果与讨论 3.1标准品图谱 HCBD、PCTP、PIP(3：1)的PS材质固体标准品色如图如图2所示，各化合物信息见表1。(商售的PIP(3：1) 标准品主要由异丙基取代位不同的同分异构体组成，本次实验 PIP(3：1) 异构体集中在9.5-11.2分钟出峰。) 1 2 3 图2 HCBD、PCTP、PIP(3：1)的PS材质固体标准品色谱图(100 mg/kg) PIP(3：1) 图3HCBD、PCTP、PIP(3：1)的质量色谱图(100 mg/kg) 表11相关化合物信息 No. 化合物名称 英文简称 CAS号 保留时间(min) 定量离子(m/z) 定性离子(m/z) 1 六氯丁二烯 HCBD 87-68-3 2.115 225 118、227 2 五氯苯硫酚 PCTP 133-49-3 5.656 247 282、245 3 异丙基化磷酸三苯酯 PIP(3：1) 68937-41-7 9.955 452 118、251 3.2重复性测试 分别取浓度为 100 mg/kg、1000 mg/kg 的 PS材质固体标准品，连续进样6次，考察仪器的重复性。测定结果见表2。 表2重复性实验结果(n=6) No. 化合物名称 浓度 峰面积 RSD (%) (mg/kg) 1 2 3 5 6 1 HCBD 100 101214 97564 104259 100951 98199 91490 4.4 1000 729243 813136 777468 746121 777020 722585 4.5 2 PCTP 100 31279 31973 30902 33108 32600 29739 3.9 1000 332536 331895 357197 317415 347041 344352 4.1 3 PIP(3：1) 100 104168 98527 101782 101999 102212 96089 2.9 1000 782911 812696 873096 818182 867888 837896 4.2 3.3样品测定 按照2.2的样品制备方法，对2个塑料样品进行检测，采用100 mg/kg 的 PS材质固体标准品建立单点校准曲线计算样品中目标物的含量。测定结果如下所示。 图4某塑料样品色谱图 表3样品测定结果：(mg/kg) NO. 化合物名称 样品1 样品2 HCBD N.D. N.D. 2 PCTP N.D. N.D. 3 PIP(3：1) N.D. N.D. 注： N.D.表示未检出 结论 本文利用岛津 Py-Screener 系统建立了六氯丁二烯、五氯苯硫酚和异丙基化磷酸三苯酯的筛查检测方法。以浓度为 100 mg/kg 和1000 mg/kg 的固体标准品连续进样6次，考察仪器的重复性，各组分峰面积 RSD 均低于5%，精密度良好。该方法样品不需要做复杂前处理，直接称样羊机分析就能得到结果，可以简单快捷地检测塑料制品中的六氯丁二烯、五氯苯硫酚和异丙基化磷酸三苯酯。 岛津应用云 本文利用岛津Py-Screener系统建立了六氯丁二烯、五氯苯硫酚和异丙基化磷酸三苯酯的筛查检测方法。以浓度为100 mg/kg和1000 mg/kg的固体标准品连续进样6次，考察仪器的重复性，各组分峰面积RSD均低于5%，精密度良好。该方法样品不需要做复杂前处理，直接称样上机分析就能得到结果，可以简单快捷地检测塑料制品中的六氯丁二烯、五氯苯硫酚和异丙基化磷酸三苯酯。