气相色谱-质谱法测定醋酸纤维滤棒中的苯系物

鲍峰伟，刘景艳，王 馨，郝红玲，张艳芳，苏国岁

（1.河北中烟工业公司技术中心，河北 石家庄 050051；2.河北省农业环境保护监测站，河北 石家庄 050021）

0 引 言

苯系物（苯、甲苯、乙苯、二甲苯等）是一类对人体健康具有显著危害的物质[1-3]，其中苯对人体具有确定的致癌作用[4]。醋酸纤维滤棒在加工生产过程中用到多种化工原料[5]，其中残留的苯系物会被带入滤棒中，对人体造成潜在的危害。目前，苯系物含量的检测一般采用GC-FID、GC-MS法[6-10]，主要应用于环境样品，尚未见检测醋酸纤维滤棒中苯系物残留量的报道。鉴于滤棒中苯系物含量较低，采用GC-MS选择离子模式建立了醋酸纤维滤棒中苯系物残留量的检测方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 6890N/5975N气相色谱-质谱仪（美国安捷伦公司）；HY-5型回旋振荡器；AG285分析天平（精确度：0.1mg，METTLER TOLEDO公司）。

正戊烷（色谱纯，百灵威）；苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯（ChemService公司标准品）；对溴氟苯（Accustandard公司标准品）；滤棒样品由相关单位提供。

内标溶液：对溴氟苯的正戊烷溶液（10.0μg/mL）。混合标准溶液：各苯系物的正戊烷混合溶液（1.0μg/mL）。

1.2 样品处理及分析

将滤棒剪为2～3cm的小段，称取3g（精确至0.001 g）置于100 mL具塞三角瓶中，加入1.0 mL内标溶液及50.0mL正戊烷，振荡提取1h，取上清液进行GC-MS分析。空白样品不加滤棒，其他处理步骤与上述方法相同，仪器分析条件如下：

色谱柱为DB-WAXetr（30m×0.25mm×0.25μm）；进样量为 2.0 μL，分流进样，分流比 10∶1；载气为氦气，流速为1.0 mL/min；进样口温度为200℃；程序升温为初温45℃，保持4min，以7℃/min升至80℃，再以30℃/min升至200℃保持8min；溶剂延迟时间为3min；传输线温度为220℃；离子源温度为230℃；四极杆温度为150℃；电离方式为EI；电离能为70ev；扫描方式为 SIM；定量离子（m/z）为 78（苯）、91（甲苯、乙苯、二甲苯）、95（对溴氟苯）。采用标准加入法和NIST谱库检索方式定性，内标标准曲线法定量。

2 结果与讨论

2.1 称样量的确定

为考察称取的样品量对实验检测结果的影响，试验了5个样品量,每个样品量重复6次，结果如表1所示。随着称样量增加，测定结果的相对标准偏差逐渐减小，但3.0g以后变化不大；因此，实验确定3.0g为称样量。

表1 样品量的选择

2.2 萃取溶剂的选择

苯、甲苯、乙苯及二甲苯均是弱极性化合物，且具有较强的挥发性，因此考查了正戊烷、正己烷两种非极性溶剂。回收率实验（表2）表明：两种溶剂均能较好地萃取待测物，萃取效率无显著差异。考虑到正己烷的毒性较强，选择正戊烷为萃取溶剂。

表2 不同萃取溶剂的回收率/%

2.3 萃取方式

比较了回旋振荡和超声两种萃取方式对测定结果的影响。一般来说，超生萃取耗时较短，萃取效率较高，但超声时间如果较长，温度会上升，待测物挥发的可能性增大，另外萃取的干扰成分也较多。回旋振荡萃取时发热较少，但要较长时间才能萃取完全。表3显示了对同一样品进行30min回旋振荡和超声萃取的测定结果，可见回旋振荡的测结果高于超声萃取，相对标准偏差低于超声萃取；因此，采用回旋振荡的方式萃取目标物。

表3 不同萃取方式的测定结果

2.4 色谱柱的选择

待测组分中邻二甲苯和间二甲苯较难分离，因此比较了HP-5、DB-1701和DB-WAXetr 3种色谱柱的分离效果。结果表明：在优化的仪器条件下，DB-WAXetr完全分离了6种组分，HP-5、DB-1701未能将间、对-二甲苯完全分离。图1、图2分别为DB-WAXetr柱分离的标准溶液和实际样品的谱图。

图1 标准样品的色谱图

2.5 工作曲线

用正戊烷稀释标准储备液和内标溶液，制备样品浓度为 0.005～0.1 μg/mL、内标浓度为 0.2 μg/mL的系列标准溶液。按1.2所述条件对系列标准溶液进行分析，以样品与内标的峰面积比（X）对浓度比（Y）进行线性拟合，各化合物的标准曲线、方法检出限（n=10，S/N=3）见表 4。

表4 苯系物标准曲线及检出限

2.6 精密度与回收率

对某样品进行6次平行测定，计算该样品的测定均值及方法的精密度（RSD%）；以该样品为基质，添加3个不同浓度水平的标准溶液，计算方法的回收率，结果见表5。

表5 方法的精密度和回收率

表6 实际样品检测结果（μg/g）1）

2.7 样品测定

对6种滤棒样品进行测定，检测结果见表6。目前，国内外尚无关于醋酸纤维滤棒中苯系物残留的限量标准，参考塑料食品包装袋中苯系物残留量的检测报道[11-12]，被检样品的残留量远低于塑料食品包装袋。

3 结束语

本文建立了醋酸纤维滤棒中苯系物的气相色谱-质谱检测方法，该法样品处理简单、精密度好、回收率高，可用于醋酸纤维滤棒中苯系物的定量检测。

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