17357177518
摘 要: 目的：建立并驗(yàn)證了用HPLC-UV測(cè)定 PVC制品中歐盟限用6種增塑劑的方法；方法：以乙醚為溶劑，采用索氏萃取法提取PVC制品中6種限用鄰苯二甲酸酯類增塑劑 ，以相對(duì)保留時(shí)間定性，峰面積進(jìn)行定量；結(jié)果：該方法平均回收率為91.03％～101.01％，RSD為0.094％～4.17％，檢測(cè)限(S／N=3)分別為BBP ：0.014 mg／L；DBP：0.081 mg／L；DEHP：0.066 mg／L； DNOP：0.015 mg／L；DINP：0.068 mg／L；DIDP：0.92 mg／L；結(jié)論：實(shí)驗(yàn)表明該方法對(duì)部分出口歐盟的PVC制品進(jìn)行檢驗(yàn)，可滿足檢測(cè)工作的需要。
關(guān)鍵詞: PVC；鄰苯二甲酸酯；索氏萃取
(以上部分英文翻譯)
中圖分類號(hào)： O657.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-8143(2010)00-0000-00
HPLC simultaneous determination of a variety of PVC products in the European Union restricting the use of six kinds of phthalate plasticizer content
CHEN Zai-Jie 1, YANG Xiao-Yan 1
(Jiangsu Skyray Instrument Co., Ltd., Suzhou 215300)
Abstract: Objective: Established and tested PVC products using HPLC-UV determine in the EU limit of the method with the six kinds of plasticizer; Methods: using ether as solvent, adopting Soxhlet extracted the six kinds of restricting the use of Phthalate ester plasticizer in PVC, qualitative with relatively retention time and quantitative with peak area; Results: The mean recovery is 91.03%~101.01%, RSD is 0.094%~4.17%, and the detection limit (S/N=3) respectively, BBP: 0.014mg/L; DBP: 0.081mg/L; DEHP: 0.066mg/L; DNOP: 0.015mg/L; DINP: 0.068mg/L; DIDP: 0.92mg/L; Conclusion: The experiment show that this method can meet the testing needs of the work which the EU carry out testing of some exports of the PVC products.
Key words: PVC; phthalate esters; Soxhlet extraction
鄰苯二甲酸酯類增塑劑主要用于改善塑料的加工性能和強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于 PVC玩具和塑膠粒子，各種日用品，紡織品，皮革等中。鄰苯二甲酸酯類增塑劑與 PVC分子之間由氫鍵和范德華力連接，彼此保留各自相對(duì)獨(dú)立的化學(xué)性質(zhì)，容易從 PVC塑料遷移到環(huán)境中。PAEs是一類內(nèi)分泌干擾物質(zhì)，具有雌激素活性，我國(guó)將這類物質(zhì)歸為“環(huán)境激素類污染物” 。PAEs有生殖毒性、胚胎毒性和遺傳毒性，同時(shí)具有“三致”，有研究結(jié)果表明，鄰苯二甲酸酯類增塑劑是一類環(huán)境激素，各國(guó)紛紛立法嚴(yán)格限制其使用。歐盟2005／84／Ec指令規(guī)定，自2005年秋季起，兒童用 PVC 玩具中DBP(鄰苯二甲酸二丁酯 )、BBP(鄰苯二甲酸丁芐酯)、DEHP[鄰苯二甲酸二(2一乙基己基)酯]、DNOP(鄰苯二甲酸二正辛酯 )、DINP(鄰苯二甲酸二異壬酯)、DIDP(鄰苯二甲酸二異癸酯)6種鄰苯二甲酸酯類增塑劑的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)不能超過(guò) 0.1％[1]。2007/19/EC對(duì)食品接觸材料中鄰苯二甲酸鹽的限制[2]，國(guó)內(nèi)和國(guó)際上GC/MS[3]測(cè)定食品包裝塑料[4] 、紡織品[5] [6]、兒童玩具[7] [8] [9] [10]等中部分鄰苯二甲酸鹽，GC/ECD測(cè)定氯乙烯塑料中部分鄰苯二甲酸鹽[11]，HPLC測(cè)定水質(zhì)[12] [13]、牛奶[14]、土壤和水生生物[15]、兒童玩具、塑料、涂料等中部分鄰苯二甲酸鹽，但是還沒(méi)有報(bào)道測(cè)定歐盟管控的這六項(xiàng)，本文提出的HPLC法測(cè)定歐盟管控6種鄰苯二甲酸酯類增塑劑的含量，方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確、靈敏度高、適應(yīng)性好、回收率高，可用于工廠質(zhì)量控制和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)樣品檢驗(yàn)。
1. 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器和試劑
HPLC高效液相色譜儀（包括HPLC高壓恒流泵，HPLC紫外檢測(cè)器，HPLC柱溫箱，HPLC液相色譜工作站），電子天平，超聲波清洗器，超純水機(jī)。
BBP、DBP、DEHP、DNOP、DINP和DIDP購(gòu)自美國(guó)Accustandard公司，純度分別為：99.0%、99.3%、99.6%、99.6%、98.2%、99.5%；乙腈、甲醇、正己烷、二氯甲烷、甲苯、乙醚、氯仿等均為色譜純（美國(guó)天地）。
1.2 分析條件
色譜柱：Ultimate AQ-C18色譜柱(250mm×4.6mm，5μm；
流動(dòng)相：乙腈/甲醇/水(V/V=90/10/0.5)；流速：0.8 mL／min；柱溫：25℃；
檢測(cè)波長(zhǎng)：224nm；進(jìn)樣量：10μl。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置
用甲醇分別將6種標(biāo)準(zhǔn)品配置成1mg/ml BBP、DBP、DEHP、DNOP、DINP和DIDP的儲(chǔ)備液，使用時(shí)用甲醇稀釋到所需要的濃度，圖譜如下：
1.4 樣品處理
取5 ~ 10g樣品，破碎至5mm×5mm，混勻，精密稱取2.0000g，置于用濾紙疊成的萃取筒中，加入乙醚約100ml，于45℃的水浴中，索氏萃取8小時(shí)，將萃取液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中，水浴揮干，殘?jiān)眉状级ㄈ萦?5ml容量瓶中，搖勻，用0.45μm的有機(jī)濾膜過(guò)濾，存于玻璃樣品瓶中，待測(cè)。
2 結(jié)果與討論
2.1 色譜條件優(yōu)化選擇
考察了不同色譜柱(C8柱和ODS柱)和不同粒徑的填料對(duì)PAEs分離的影響，發(fā)現(xiàn)C8柱對(duì)PAEs的保留較弱，且DEHP和DNOP不能有效分離；而C18柱能在25min內(nèi)達(dá)到基線分離，5μm和3μm不同粒徑的填料對(duì)分離沒(méi)有什么影響，而且3μm粒徑的填料柱壓較高，價(jià)格也較貴，所以采用5μm粒徑的填料。采用乙腈和甲醇，甲醇和水，乙腈和水作為流動(dòng)相時(shí)，用90%乙腈甲醇溶液，DBP和DINP不能很好的分離；用乙腈/甲醇/水(V/V=90/10/0.5)溶液才能很好的分離開(kāi)來(lái)，故選擇乙腈/甲醇/水(V/V=90/10/0.5)作為流動(dòng)相。若用乙腈比例遞增的梯度洗脫，BBP和DBP出峰會(huì)延后，DINP和DIDP的出峰時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且拖尾，另外基線漂移不利于低濃度檢測(cè)，因此本文采用等度洗脫，在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中[3],[4],[5]，都是計(jì)算這兩種物質(zhì)的色譜峰總面積之和，是由于DINP和DIDP都是由其相應(yīng)的同分異構(gòu)體組成的混合物，且歐盟對(duì)其也是按一種物質(zhì)進(jìn)行控制的，而該色譜條件下DINP和DIDP的檢測(cè)限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐盟的管控限。對(duì)PAEs的混標(biāo)進(jìn)行紫外掃描，在224nm處有最大吸收，也參考了相關(guān)文獻(xiàn)[13] [14] [15]，故選擇224nm為檢測(cè)波長(zhǎng)。
2.2 前處理?xiàng)l件優(yōu)化選擇
2.2.1 提取方法考察：參考相關(guān)文獻(xiàn)，常規(guī)的樣品提取方法有：超聲提取、加熱回流提取、微波提取、索氏提取，在考察這三種提取方法時(shí)，索氏提取的提取率最高；
2.2.2 提取溶劑考察：參考相關(guān)文獻(xiàn)，考察了：正己烷[4]、氯仿[5]、二氯甲烷[7]、乙醚[8]、乙酸乙酯[9] 、甲醇[10]、乙醇的提取效率，最后得出乙醚和氯仿的提取效率相當(dāng)，但乙醚提取的樣品雜質(zhì)更少，故選擇乙醚作為方法的提取溶劑；
2.2.3 提取時(shí)間考察：在用乙醚進(jìn)行索氏萃取時(shí)，考察了分別萃取時(shí)間為：2小時(shí)、4小時(shí)、6小時(shí)、8小時(shí)、10小時(shí)，在萃取時(shí)間為8小時(shí)和10小時(shí)的時(shí)候萃取率相當(dāng)，故選擇8小時(shí)為提取時(shí)間；
2.2.4 定容體積考察：考察了定容體積為：10ml、25ml、50ml，用10ml時(shí)含量偏低，用25ml和50ml定容時(shí)，含量相當(dāng)，故選擇25ml為定容體積；
2.2.5 定容溶劑考察：考察了定容溶劑為：正己烷、甲苯+正己烷、甲醇，甲醇定容時(shí)含量最高，并且標(biāo)準(zhǔn)品也是用甲醇配置的，故選擇甲醇作為定容溶劑。
2.3 峰位確定
將各標(biāo)準(zhǔn)品配制成單標(biāo)，按本方法確定的色譜條件，取各單標(biāo)和混標(biāo)10μl
進(jìn)樣測(cè)定，按各保留時(shí)間確定出峰順序，出峰順序?yàn)椋築BP(鄰苯二甲酸丁芐酯)、DBP(鄰苯二甲酸二丁酯 )、DEHP[鄰苯二甲酸二(2一乙基己基)酯]、DNOP(鄰苯二甲酸二正辛酯 )、DINP(鄰苯二甲酸二異壬酯)、DIDP(鄰苯二甲酸二異癸酯)。
2.4 陰性和系統(tǒng)適用性試驗(yàn)
不加入樣品，加入試劑，按樣品處理方法進(jìn)行測(cè)定，在各組分相應(yīng)保留時(shí)間處均沒(méi)有吸收。
取PAEs混標(biāo)10μl進(jìn)樣測(cè)定，因DINP和DIDP是相應(yīng)的同分異構(gòu)體的混合物，管控指令中并未對(duì)其分開(kāi)控制，只是對(duì)其總量進(jìn)行了限制，故這兩個(gè)物質(zhì)的色譜峰不用完全分開(kāi)；而B(niǎo)BP、DBP、DEHP 、DNOP相互之間的分離度均＞1.5，符合相關(guān)規(guī)定。理論板數(shù)按BBP峰計(jì)，不得小于5000。
2.5 精密度試驗(yàn)
取PAEs混標(biāo)10μl進(jìn)樣6針，進(jìn)行測(cè)定，考察各組分峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表1：
表1 精密度試驗(yàn)結(jié)果
組分 | 峰面積 | 平均峰面積 | 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD%） |
BBP | 203230.2 | 205495.3 | 1.02
|
208366.2 | |||
204957 | |||
207831.6 | |||
204235.3 | |||
204351.4 | |||
DBP | 119677.5 | 119823.7
| 1.47 |
122933.9 | |||
120686.3 | |||
118953.3 | |||
118232.3 | |||
118458.6 | |||
DEHP | 138279.9 |
136785.7
| 1.56 |
140009 | |||
136817.5 | |||
136002.7 | |||
133922 | |||
135682.9 | |||
DNOP | 201363.4 |
202030.5
| 1.24 |
204627.2 | |||
199669.4 | |||
204536.7 | |||
203237.3 | |||
198749.3 | |||
DINP | 1820900.6 |
1813678.3
| 0.93 |
1841120.1 | |||
1814676.6 | |||
1800453.6 | |||
1793072 | |||
1811847.2 | |||
DIDP | 320295.9 |
326423.7
| 1.33 |
331886.2 | |||
328969.1 | |||
323581.6 | |||
329292.7 | |||
324516.9 |
2.6 線性關(guān)系和檢測(cè)限
在本方法確定的實(shí)驗(yàn)條件下，BBP、DBP、DEHP 、DNOP和DINP在進(jìn)樣量1ng ~ 1000ng，DIDP在40ng ~ 4000ng之間，線性關(guān)系良好。各化合物的相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表1。在 S/N = 3 的條件下，確定各組分的檢測(cè)限也列入表2中。
表2 線性關(guān)系和檢測(cè)限結(jié)果0
組分 | 線性范圍 | 線性方程 | 相關(guān)系數(shù) | 檢測(cè)限（mg/L） |
BBP | 1ng ~ 1000ng | Y=2019.91x+377.68 | 0.9999 | 0.014 |
DBP | 1ng ~ 1000ng | Y=1166.43x-8.14 | 0.9999 | 0.081 |
DEHP | 1ng ~ 1000ng | Y=136.6x-182.94 | 0.9999 | 0.066 |
DNOP | 1ng ~ 1000ng | Y=207.46x-234.81 | 0.9999 | 0.015 |
DINP | 1ng ~ 1000ng | Y=952.47x+8999.7 | 0.9992 | 0.068 |
DIDP | 40ng ~ 4000ng | Y=813.89x+891.31 | 0.9991 | 0.92 |
2.7 回收率試驗(yàn)
采用在實(shí)際樣品中加入不同添加水平的混標(biāo)的方式進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)，按 1.4中的方法處理后分析，采用外標(biāo)法定量，每個(gè)添加水平單獨(dú)測(cè)3次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其平均回收率為為91.03％～101.01％，RSD為0.094％～4.17％。
2.8實(shí)際樣品的測(cè)試
采用HPLC法測(cè)試部分PVC玩具樣品結(jié)果如表3所示。
樣品名稱 | 鄰苯二甲酸酯含量（mg/kg） | |||||
BBP | DBP | DEHP | DNOP | DINP | DIDP | |
紫色塑膠粒子 | --- | --- | 83.47 | --- | 136.63 | 73.59 |
黑布 | --- | 52.07 | 124.56 | --- | 129.52 | 4.27 |
藍(lán)布 | --- | 129.52 | 4.27 | --- | --- | 11.49 |
黑色皮革 | --- | 83.88 | 191.88 | --- | 144.56 | 140212.96 |
淺咖啡色皮革 | --- | 108.11 | 59.29 | --- | 113.18 | 129510.10 |
黑線皮 | --- | --- | 70.86 | --- | 4098.90 | 976.16 |
PWC線材（白色） | --- | --- | --- | --- | 149115.94 | --- |
網(wǎng)布 | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
黑泡棉 | 27.12 | 33.72 | 14839.33 | --- | 2970.48 | 3093.12 |
塑料條 | --- | 8306.78 | 86114.00 | --- | 12617.62 | 199.60 |
皮帶 | 5.62 | 11.41 | 60.89 | --- | --- | --- |
壓帶輪黑色外表 | --- | 10.99 | 262.68 | --- | 12.34 | 45.67 |
白色鞋底 | --- | 1672.68 | 399935.27 | --- | --- | --- |
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