吸附－热解吸法与气相色谱－质谱法联用测定蚊香烟雾中的有机化合物

刘秀华，钟志京，孟 丹，丁兰岚，田军华

（中国工程物理研究院，核物理与化学研究所，四川 绵阳 621900）

蚊子叮咬不仅使人瘙痒难忍，还会携带各种病毒，造成疾病传播，严重威胁人们的身体健康。蚊香是老百姓常用的一种驱蚊产品，但是蚊香中的成分有哪些，是否危害人体健康一直是老百姓关心的问题[1]。蚊香的有效成分是除虫菊酯杀虫剂，99%以上为附加成分，包括有机填料、粘合剂、香精等，燃烧过程中除能释放出驱除蚊虫的有效成分外，还会产生超细微粒和一系列的有机污染物，这些污染物的成分及其所引起的健康效应目前还不完全清楚。

目前，对蚊香成分的研究方法有液体蚊香直接注入 GC/MS分析[2]、固体蚊香溶剂浸取后GC/MS分 析[3]、用溶 剂对蚊香 烟气吸收后GC/MS分析[4]等，但检测到的成分较少。本工作以Tenax TA为吸附剂对蚊香烟气中的有机成分进行吸附，然后利用GC/MS法对两种固体蚊香烟气中的有机成分进行定性和半定量分析，为驱蚊产品的制备和使用提供参考。

1 实验部分

1.1 主要仪器

HP5890气相色谱仪，5989A质谱仪：美国惠普公司产品；TJ－618热解吸仪，色谱柱（50m×0.32mm×0.1μm）：兰州化物所产品；Tenax TA吸附管；大气采样器：青岛崂山电子试验所产品。

1.2 吸附管的活化及采样、进样方法

吸附管的活化是将吸附管放在TJ－618前处理装置进样器中，在高纯氮气的保护下，300℃加热2h。采样时将已活化的吸附管用硅胶管连接到采样器上，在约45m3的敞开式房间（门窗打开）中点燃盘式蚊香，在距离蚊香5cm左右的地方以1L/min的流速采集30min；然后将采集样品的吸附管放在热解吸装置中，250℃下热解吸后，进入气质联用仪进行在线分析，具体的操作条件见参考文献[5]。

1.3 色谱条件

载气：高纯氦气；进样口温度：250℃；柱前压：25kPa；程序升温：柱温40℃，保持5min，以8℃/min升温到240℃，保持10.00min。

1.4 质谱条件

检测器：MSD；电离方式：EI；质量扫描范围：m/z30～550；四极杆温度：100℃；离子源温度：200℃；传输线温度：255℃；电子倍增器电压：2 575V。

2 结果与讨论

我国市场所售蚊香分为有烟、无烟两种类型。有烟蚊香即传统的普通蚊香，在点燃时产生大量烟雾；而无烟蚊香是近几年来的新产品，多以木炭或泥煤为填料，点燃过程中只产生很少的烟雾，是目前比较流行的驱蚊产品。本实验利用Tenax TA为吸附剂对两种盘式无烟蚊香（蚊香A含有0.24%右旋烯丙菊酯，蚊香B含0.02%四氟甲醚菊酯）烟气中的有机成分进行吸附，利用GC/MS法对吸附样品进行在线热解吸分析，得到的总离子流色谱图分别示于图1和图2。

采用Demo谱库、Nist 2002谱库自动检索和人工谱图解析的方法，对蚊香烟气中挥发性成分的色谱峰进行综合分析鉴定，采用峰面积归一化法计算各组分的相对质量百分含量。得到的两种蚊香烟气中有机成分的定性分析结果和样品中各挥发性成分的相对百分含量，列于表1和表2。

图1 蚊香A烟气中有机成分的总离子流色谱图Fig.1 Total ion chromatogram of organic components in the smog of mosquito－repellent incense A

图2 蚊香B烟气中有机成分的总离子流色谱图Fig.2 Total ion chromatogram of organic components in the smog of mosquito－repellent incense B

表1 蚊香A烟气中的有机成分Table 1 The organic components in the smog of mosquito－repellent incense A

表2 蚊香B烟气中的有机成分Table 2 The organic components in the smog of mosquito－repellent incense B

蚊香A烟气中共检测出30种组分，含量较多的化合物为右旋烯丙菊酯（30.06%）、左旋葡聚糖 （19.4%）、甘菊环 （13.9%）、正十二烷（5.49%）、正十四烷（5.30%）等，前3种组分含量的总和达到了63.36%，驱虫菊酯“右旋烯丙菊酯”含量为30.06%，远超过了说明书中0.24%的指标。蚊香B烟气中共检测出39种组分，含量较多的化合物为左旋葡聚糖（24.4%）、甘菊环（14.4%）、正十四烷（5.91%）、1，2－环己二醇（5.17%）、正十三烷（5.14%）等。蚊香中的驱虫菊酯“四氟甲醚菊酯”由于含量太低，没有检测到。脂肪烃是蚊香烟气中的主要成分，在蚊香A烟气中检测到9种脂肪烃，蚊香B烟气中检测到18种脂肪烃。

在两种蚊香烟气中，共检测出52种组分，包括酚类、醇类、醛类以及脂肪烃和芳香烃等多种化合物，大部分成分为低毒化合物，只有少部分化合物具有较大的毒性，如右旋烯丙菊酯、糠醇、糠醛、间氨基苯甲醚和氰化苯等[6－9]。右旋烯丙菊酯属神经毒剂，皮肤接触感到刺痛，但无红斑，尤其在口、鼻周围，很少引起全身性中毒，但接触量大时也会引起头痛、头昏、恶心呕吐、双手颤抖、重者抽搐或惊厥、昏迷、休克。糠醇属中等毒类，高浓度持续吸入可引起咳嗽、气短和胸部紧束感，极高浓度可引起死亡，糠醛蒸汽有强烈的刺激性，并有麻醉作用，动物吸入、摄入或经皮肤吸收均可引起急性中毒，表现有呼吸道刺激、肺水肿、肝损害、中枢神经系统损害、呼吸中枢麻痹，以致死亡。间氨基苯甲醚属中毒类，燃烧可产生有毒氮氧化物烟雾。氰化苯属中等毒性，可通过吸入、食入、皮肤吸收进入人体，对眼睛和皮肤有刺激作用，吸入后出现头痛、头晕、恶心、呕吐、倦睡、上呼吸道刺激、神志丧失、痉挛等。另外，蚊香燃烧的烟气里还含有超细微粒（直径小于2.5μm的颗粒物质），这些超细微粒能沉积于肺的深部，可能引起相关的肺部疾病，不宜长期使用。

3 结论

采用吸附剂吸附－GC/MS在线热解吸分析方法对两种固体盘式蚊香燃烧产生的烟气中有机成分进行了定性和半定量分析。在蚊香A的烟气中检测出30种化合物，包括右旋烯丙菊酯（30.06%）、1，6－脱 水－β－D－吡 喃 葡 萄 糖（19.4%）、甘菊环（13.9%）、正十二烷（5.49%）、正十四烷（5.30%）；在蚊香B的烟气中检测出39种化合物，含量较多的为1，6－脱水－β－D－吡喃葡萄糖（24.4%）、甘菊环（14.4%）、正十四烷（5.91%）、1，2－环 己 二 醇 （5.17%）、正十 三 烷（5.14%）等。在两种蚊香中均检测出酚类、醇类、醛类、脂肪烃和芳香烃等多种化合物，其中氰化苯、右旋烯丙菊酯、糠醇、间氨基苯甲醚和苯并呋喃等部分化合物具有较大的毒性。

[1]刘秀华，何小波，林 涛.HS－SPME－GC/MS法分析花露水中挥发性成分[J].质谱学报，2010，31（4）：235－239.

[2]高秀丽，张 敏.市售灭蚊药片的GC/MS分析[J].贵州医药，2001，25（3）：261－262.

[3]唐 萌，曾垂焕，李小娟，等.用气相色谱和质谱联用法测定不同蚊香烟雾的有机污染物[J].中华卫生杀虫药械，2008，14（3）：166－168.

[4]季根妹，高鸿飞，王呜杰.QY型威力牌电热液体蚊香有效杀蚊成分的测定[J].中国寄生虫病防治杂志，2002，15（3）：18.

[5]刘秀华，钟志京，邓 义，等.新装修居室内空气中有机污染物的定性分析[J].环境与健康杂志，2006，23（2）：165－167.

[6]迪安J A.兰氏化学手册[M].2版.北京：科学出版社，2003.

[7]ChemBlink Asia.Online Database of Chemicals from Around the World.North Carolina.http：/www.Chemblink.com/index.htm.

[8]ChemicalBook Inc.Chemical Book.http：//www.chemicalbook.com.

[9]国家环境保护局有毒化学品管理办公室和化工部北京化工研究院环境保护研究所.化学品毒性、法规、环境数据手册[M].北京：中国环境科学出版社，1992.