同位素稀釋氣相色譜-質譜聯用法測定白酒中16種鄰苯二甲酸酯

杜娟，許華，苗宏健

1(北京市海淀區產品質量監督檢驗所，北京，100094)

2(衛生部食品安全風險評估重點實驗室，國家食品安全風險評估中心，北京，100021)

鄰苯二甲酸酯(phthalate esters，PAEs)又稱酞酸酯，一般為無色透明黏稠液體，難溶于水，不易揮發，凝固點低，易溶于甲醇、乙醇、乙醚等有機溶劑。PAEs作為一種改性劑廣泛應用于塑料工業中能起到軟化作用，同時也被用作潤滑劑、去污劑、顏料、化妝品、農藥載體等的生產原料［1］。PAEs作為塑料生產的一種助劑，可以增強產品的可塑性和提高產品的強度，添加量約占20% ～50%。由于PAEs與聚烯烴類塑料分子之間僅僅由氫鍵或范德華力鏈接，所以很容易從塑料中擴散到外環境。研究表明，PAEs是一類環境激素，屬于內分泌干擾物［2］。進入人體后可通過多種途徑影響機體內分泌系統，進而影響分泌系統的正常功能，導致人體生殖功能障礙、發育行為障礙及其他與雌激素調節失衡有關的惡性腫瘤［3］。此外，PAEs還具有三致“致畸、致癌、致突變”作用［4-5］。

PAEs可以通過飲水、進食、皮膚接觸和呼吸等途徑進入人體［6-7］。PAEs已普遍存在于大氣飄塵、工業廢水、河流和土壤中。在食品、飲用水，甚至人體的體液(血清、尿液和母乳)中也檢測到PAEs，酞酸酯類已經成為一種普遍污染物［8-9］。LIU等首次在調查了全國范圍內地表水中6種PAEs(DEP、DMP、DBP、BBP、DEHP、DNO)的污染情況，其中 DBP和 DEHP檢出率最高，檢出濃度分別在ND～1.52 μg/L和ND～6.35 μg/L 的范圍［10］。歐盟及美日等國均將 PAEs列為優先控制污染物［11］。

自從2012年，白酒中塑化劑事件后，引起了人們對白酒中塑化劑的重視。根據現有白酒檢測結果分析，主要檢出的PAEs有DIBP、DBP、DEHP以及少量的DMP和DEP。有文獻報道，白酒中塑化劑主要來源于輸送過程以及包裝運輸等環節與塑料制品的接觸［12］。國標中對食品中塑化劑的分析主要是采用外標法［13］。酒類樣品中含有大量的乙醇，因而使用正己烷直接提取酒類中的PAEs有一定的困難，而文獻對食品樣品中塑化劑的分析方法有氣相色譜-質譜法［14］、液相色譜-串聯質譜法［11］、氣相色譜法［4］等。因為酒類樣品基質較為簡單，本實驗擬采用正己烷直接提取，同位素稀釋氣相色譜-質譜聯用法測定白酒中16種PAEs。實驗結果表明，方法的線性范圍、精密度和準確性，加標回收率等各項驗證指標均滿足要求，且本方法簡便、快速、準確度高。

1 材料與方法

1.1 材料

白酒為隨機選取市售酒類樣品，于4℃冰箱中保存。

1.2 試劑與儀器

鄰苯二甲酸酯標準品:鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、鄰苯二甲酸二(4-甲基-2戊基)酯(BMPP)、鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP)、鄰苯二甲酸二戊酯(DPP)、鄰苯二甲酸二己酯(DHXP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、鄰苯二甲酸二環己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)，所有標準品的純度均大于99%，溶劑為正己烷，Accustandard公司。鄰苯二甲酸二苯酯(DPhP)(99.9%)，德國Sigma公司，于冰箱中避光保存。

氘代同位素的鄰苯二甲酸酯標準品:D4-鄰苯二甲酸二甲酯(D4-DMP)、D4-鄰苯二甲酸二乙酯(D4-DEP)、D4-鄰苯二甲酸二異丁酯(D4-DIBP)、D4-鄰苯二甲酸二丁酯(D4-DBP)、D4-鄰苯二甲酸(2-甲氧基)乙酯(D4-DMEP)、D4-鄰苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(D4-BMPP)、D4-鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(D4-DEEP)、D4-鄰苯二甲酸二戊酯(D4-DPP)、D4-鄰苯二甲酸二己酯(D4-DHXP)、D4-鄰苯二甲酸丁基芐基酯(D4-BBP)、D4-鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(D4-DBEP)、D4-鄰苯二甲酸二環己酯(D4-DCHP)、D4-鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(D4-DEHP)、D4-鄰苯二甲酸二苯酯(D4-DPhP)、D4-鄰苯二甲酸二正辛酯(D4-DNOP)、D4-鄰苯二甲酸二壬酯(D4-DNP)(純度均≥95.0%)，加拿大CDN Isotones公司。

甲苯、正己烷(均為色譜純)，美國Honeywell公司，水為去離子水。

氣相色譜質譜聯用儀(7890A-5975C，配有電子轟擊源(EI)、美國Agilent公司);分析天平(BS224 s，德國Sartorius);離心機(80-2，江蘇省金壇市融化儀器制造有限公司);渦旋混勻器(Vortex-Genie2，美國Scientific Industries)。

1.3 標準溶液的配制

混合標準溶液的配制:分別準確稱取標準品(精確至0.1 mg)，用正己烷溶解，配置成質量濃度為10 mg/L的標準儲備液，置于-18℃冰箱中冷藏避光保存，待用。

混合D4內標標準溶液的配制:分別準確稱取D4-鄰苯二甲酸酯標準品(精確至0.1 mg)配制成質量濃度為10 mg/L的內標標準儲備液，置于-18℃冰箱中冷藏避光保存，待用。

1.4 樣品前處理

準確移取酒樣1.0 mL，于10 mL玻璃離心管中，加 20 μL D4-標準中間液(10 μg/mL)，加入提取溶劑正己烷2.0 mL，渦旋振蕩1 min，在3 000 r/min下離心3 min，取上清液，待測。

1.5 儀器分析條件

1.5.1 氣相色譜條件

色譜柱為HP-5ms石英毛細管柱(30 mm×0.25 mm × 0.25 μm，美國 Agilent公司)，載氣為氦氣(純度 ＞99.999%)，流速為 1.0 mL/min，采用柱上不分流模式進樣，進樣量 1 μL，溶劑延遲7.0 min;柱升溫程序:初始溫度60℃，保持1 min，40℃ /min升至160℃，5℃/min升至200℃，保持5 min，8℃/min升至240℃，5℃ /min升至290℃，保持3 min。

1.5.2 質譜條件

電子轟擊源(EI)電離方式;電離能量70 eV;傳輸線溫度280℃;離子源溫度230℃;四級桿溫度150℃;檢測方式為選擇離子監測(SIM)。16種PAEs及其同位素內標的保留時間和SIM掃描離子見表1和表2。

表1 16種PAEs保留時間和質譜碎片離子Table1 Retention time and target ions of 16 PAEs

2 結果與討論

2.1 質譜方法的確定及總離子流色譜圖

按照步驟1.5儀器分析條件在質譜全掃描條件下對16種PAEs標準溶液及其D4內標混合溶液進行分析，全掃描范圍為50～400amu，在16種PAEs質譜圖中，根據豐度及特征性強的原則對每個化合物選擇1個定量離子及4～5個定性離子，選擇結果見表1和表2。

按照步驟1.5對16種0.1 mg/L PAEs標準溶液(含內標0.1 mg/L)進行分析，分析結果的色譜圖見圖1。從圖1可看出，16種目標化合物能有效分開，峰型對稱，各峰間隔適宜，說明本實驗的色譜檢測條件適合。

表2 16種PAEs氘代同位素內標保留時間和質譜碎片離子Table 1 Retention time and target ions of 16 PAEs’internal standards

圖1 16種0.1 mg/L PAEs的總離子流色譜圖(內標 0.1 mg/L)Fig.1 Total ion chromatogram of 16 PAEs of 0.1 mg/L(0.1 mg/L Isotopic internal standards)

2.2 提取溶劑的選擇

食品中PAEs的提取溶劑主要有正己烷，甲苯，乙腈，二氯甲烷等，通過初步試驗表明，由于乙腈與水能部分互溶，不適合提取酒類樣品;二氯甲烷密度較大，提取酒樣時在樣液的下層，不方便將二氯甲烷層取出，因此本方法選擇甲苯和正己烷進行試驗。

分別采用甲苯和正己烷按照步驟1.4對白酒樣品中16種PAEs加標樣品進行提取，加標水平為0.15 mg/L(內標0.10 mg/L)，提取液均使用步驟1.5進行分析。結果表明，在扣除基質空白的基礎上，白酒樣品中甲苯提取回收率為88.01% ～114.95%，正己烷提取回收率87.78% ～110.75%。因此，利用同位素內標稀釋法，甲苯和正己烷的提取效果沒有差別。而由于甲苯的毒性較大，故本試驗選用正己烷作為提取溶劑。

2.3 白酒樣品去除乙醇對回收率的影響

本研究主要考察白酒中的乙醇對回收率的影響。準確量取1.0 mL白酒樣品于10 mL具塞玻璃離心管中，加入16種 PAEs，加標水平為 0.25 mg/L(內標0.10 mg/L)，在沸水浴中加熱15 min除去樣品中的乙醇，冷卻至室溫后加入2.0 mL正己烷，渦旋震蕩1 min，在3000 r/min下離心3 min，取上清液，待測。另外準確量取1.0 mL白酒樣品于10 mL具塞玻璃離心管中，加入相同水平的16種PAEs標樣及內標，直接采用步驟1.4進行提取，取上清液，待測。

試驗結果表明，均扣除基質空白后，沸水浴除乙醇方法的16種PAEs回收率為91.92% ～102.95%，不去除乙醇的回收率為90.42% ～102.88%。因此，去除乙醇對16種PAEs的回收率沒有影響。為了簡便樣品的前處理方法，選用正己烷直接提取的前處理方法。

2.4 方法的線性相關性

采用步驟1.5分析方法，對16種PAEs標準系列溶液(16種D4-鄰苯二甲酸酯濃度均為0.1 mg/L)，濃度為 0、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 和 2.0 mg/L 進行分析。以標準溶液與內標濃度的比為橫坐標，色譜峰面積的比為縱坐標繪制標準曲線見表4。由標準曲線可見，各目標化合物的線性相關系數r＞0.999，說明在0.05～2.0 mg/L范圍內有良好的線性關系。按最低添加量計算，16種PAEs的定量限均能達到0.05 mg/L。

2.5 方法的精密度和準確度

選取本底值較低的白酒樣品，分別添加16種PAEs混和標準溶液進行加標回收實驗。添加濃度分別為1 ×LOQ，3 ×LOQ 和5 ×LOQ 即 0.05、0.15、0.25 mg/L。按照步驟1.4和1.5對加標樣品進行分析，每個加標濃度做6個平行試驗，結果見表4和表5。

結果表明，白酒低水平(0.05 mg/L)的添加回收的回收率在80.6% ～117.7%之間，相對標準偏差RSD≤14.4%;中水平(0.15 mg/L)添加回收的回收率在81.7% ～108.7%之間，相對標準偏差 RSD≤10.7%;高水平添加回收的回收率在 80.6% ～108.0%之間，相對標準偏差RSD≤10.4%。以上試驗結果表明，本方法的準確度和精密度均較好。

表3 16種鄰苯二甲酸酯的線性方程、相關系數及定量限Table 3 Linear equations，correlation coefficient(r)and limit of quantitation(LOQ)of 16 Phthalate Esters

表4 白酒低、中、高三水平(0.05、0.15、0.25 mg/L)添加回收率試驗及RSD結果(n=6)Table 4 Recovery and relative standard deviation(RSDs)of each pesticide at three spiked Level(0.05、0.15、0.25 mg/L)in Chinese spirits，n=6

2.6 實際樣品的檢測

采用所建立的方法對市售50個白酒樣品(醬香型、濃香型、清香型、米香型和兼香型)中的16種PAEs進行定量檢測。結果表明，白酒中DMP、DIBP、DBP和DEHP均有檢出，與文獻報道相符。其檢出率和檢出范圍見表5。

表5 50個白酒樣品檢測結果Table 5 Results obtained for determination of 17 phthalates in 50 Chinese spirits samples

3 結論

本文建立了白酒樣品中16種PAEs的同位素內標稀釋法氣相色譜-質譜聯用檢測方法。方法分析步驟簡便、快速;樣品取樣量較小，提取溶劑用量少，檢測成本和對環境的污染均較低;前處理步驟簡單，且稀釋倍數小，能有效降低系統誤差。采用同位素稀釋內標法定量，準確性較高;本方法具有良好的線性關系、方法精密度和準確度等。本方法能很好得用在實際樣品的分析中。

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