DART一分钟内完成玩具及儿童用品中邻苯二甲酸酯的检测

上一篇 / 下一篇 2011-03-07 09:59:14

　　邻苯二甲酸酯（PAEs）是一类起到软化作用的化学品，广泛应用于玩具、化妆品、食品包装等领域。PAEs在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，干扰内分泌，会对人体健康产生很大危害，严重的可导致生殖障碍和癌症。欧盟第2005/84/EC号指令规定所有聚氯乙烯塑料（PVC）玩具或儿童用品中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯（DEHP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）及邻苯二甲酸甲苯基丁酯（BBP）的含量不得超过0.1%，对可放进口中的塑料玩具及儿童护理品中邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）及邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）的含量不得超过0.1%。

　　近年来,有关PAEs的检测方法主要有高效液相色谱法和气质联用法等；该类方法在测定前，需要对样品中的PAEs进行提取。复杂的前处理不仅需要花费大量的时间，影响了工作的效率，而且提取过程使用二氯甲烷等溶剂，对实验人员的身体将产生一定的危害。由于实验容器、地板和空气等环境中含有一定的PAEs，长时间处理将增加样品污染的风险。

　　本文采用创新的实时直接分析离子源（Direct Analysis in Real Time ，简称DART）检测技术，结合单四极杆质谱建立了一种无需前处理，快速且无损检测聚氯乙烯玩具及儿童用品中邻苯二甲酸酯（PAEs）的新方法。BBP、DEHP和DINP的检测下限为0.05％，DBP、DNOP和DIDP的检测下限为0.1％，完全满足欧盟标准限量的需求。

　　一、仪器和方法

　　DART100配备Vapur API接口（Ion Sense），单四极杆质谱配有ChemStation操作软件（Agilent Technologies）。DART条件：放电电压为4000V；载气为氦气（纯度≥99.999％），载气流速5-6L/min；载气温度200℃。质谱方法：正离子扫描，扫描范围140-920，步长0.1m/z，扫描周期0.79s；毛细管电压6000V，前级电压200V；增益为1.00，阀值为0；采集轮廓图（profile）。DART载气出口和Vapur API接口进样口之间的间隙约1.1cm，采样点为间隙的中间点。塑料样品标本约2×0.2cm，用镊子夹紧样品放在DART载气流前(图1)。每个样品检测6次，在相同的检测位置停留30s。

　　图1 玩具样品检测图

　　二、结果

　　2.1 邻苯二甲酸酯DART-MS质谱图

　　图2是DINP、DIPP和DBP的DART-MS检测质谱图。采用DART检测PAEs,很容易得到[M+H]+，[M+N4H]+和[2M+H]+ 三种分子离子峰；且[M+H]+的丰度最高，是鉴定PAEs的主要特征离子，[M+N4H]+和[2M+H]+的存在，可以对样品起到进一步确证的作用。如图2中邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）[M+H]+为419.3，[M+N4H]+436.3，[2M+H]+为854.6。

　　图2 DART-MS检测DINP、DIPP和DBP质谱图

　　2.2 检出限

　　表1是6种禁用PAEs的检出限，其中BBP、DEHP和DINP的检测限为0.05％，DBP、DNOP和DIDP的检测限为0.1％，完全满足欧盟标准限量（0.1%）的需求。

　　表1 六种禁用PAEs的检出限

　　2.3 实际样品的检测

　　采用DART-MS检测聚氯乙烯塑料面具和儿童泳衣中是否含有PAEs，获得了与气质联用法检测一致的结果。图3是面具中PAEs的检测结果，高强度的391.3离子可以判断样品中可能含有DEHP或DNOP，通过对其碎片离子261和279的比率关系，可以排除DNOP,鉴定出面具中含有DEHP；[M+N4H]+离子408.2、[2M+H]+ 离子798.4以及碎片离子149的存在增强了检测结果的可靠性。图4是儿童泳衣中PAEs的检测结果，由图可知儿童泳衣中同时含有DEHP和DINP。