气质联用测定橡胶中的的11种N-亚硝胺物质的释放量

胡　敏，罗正盛

(广州广电计量检测股份有限公司，广东　广州　510656)



气质联用测定橡胶中的的11种N-亚硝胺物质的释放量

胡敏，罗正盛

(广州广电计量检测股份有限公司，广东广州510656)

根据GB28482-2002对橡胶制品的亚硝胺和亚硝胺盐的释放量进行测试， 为了快速，高效的检测橡胶制品中的N-亚硝胺物质的释放量，对样品前处理和GCMS的条件进行优化，建立了气相色谱-质谱联用测定橡胶制品的N-亚硝胺物质的释放量，方法线性范围0.05～2.00 mg/L，线性相关系数大于0.999，检出限达到0.05 mg/L，重复性实验得到相对标准偏差小于5%，加标回收率为85%～115%.满足GB28482-2002对橡胶制品的N-亚硝胺物质的释放量测试要求

气质联用；橡胶；亚硝铵

N-亚硝胺和N-亚硝胺物质目前被认为最重要的化学致癌物之一，美国环境保护局认为N-亚硝基二甲胺在极低的浓度下就会致癌，已将其列为优先控制污染物，我国2012年出台的GB 28482-2012 婴幼儿安抚奶嘴安全要求 对安抚奶嘴的N-亚硝胺物质规定释放限值为0.01 mg/kg，2015年发布的GB4806.2-2015 食品安全国家标准和2016年发布的食品接触用橡胶材料及制品(征求意见稿)也拟加入亚硝胺物质的限定，可见我国新国标加强了对亚硝胺的限制[1]，GB28482-2012附录D方法B规定了可以用人工唾液浸泡，二氯甲烷萃取测定亚硝胺物质的释放量，用气相色谱-热能分析法定量分析法进行检测，该方法具有一定的局限性本文建立了一种快速，准确测定橡胶制品中11种N-亚硝胺物质释放量的方法，该方法以人造唾液浸泡提取，样品在40 ℃条件下浸泡24 h，提取液用二氯甲烷萃取浓缩后，用气相色谱-质谱联用仪测定，内标法定量，该方法简单快速，准确灵敏度高，符合橡胶制品检测亚硝胺的要求[2-5]。

1　实　验

1.1检测方法

1.1.1仪器设备和试剂

7890-5975C气相质谱联用仪，Agilent；HS501振荡器IKA；R210旋转蒸发仪，BUCHI；气相色谱柱(DB-624 30 m×0.32 mm×1.8 μm 和DB-5MS 30 m×0.32 mm×0.25 μm)。

标准品：N-亚硝胺二甲胺(NDMA)Dr.Ehrenstorfer；N-亚硝基二乙胺(NDEA)Dr.Ehrenstorfer；N-亚硝基二丙胺 (NDPA) Dr.Ehrenstorfer,N-亚硝基二丁胺(NDBA)Dr.Ehrenstorfer, N-亚硝基哌啶 (NPIP) Dr.Ehrenstorfer；N-亚硝基吡咯烷 (NPYR) Dr.Ehrenstorfer；N-亚硝基吗啉 (NMOR) AccuStandard;N-亚硝基二苄胺 (NDBzA) Sigma-Aldrich；N-亚硝基异壬胺 (NDiNA) Dr.Ehrenstorfer；N-亚硝基-N-甲基-N-苯胺 (NMPhA) Chem Service；N-亚硝基-N-乙基-苯胺 (NEPhA)；TRC N-亚硝基二异丙胺(NDiPA) Dr.Ehrenstorfer, 2,4,5,6-四氯-间二甲苯 Dr.Ehrenstorfer。

人工唾液：准确取4.2 g碳酸氢钠，0.5 g氯化钠，0.2 g碳酸钾，0.03 g亚硝酸钠于大烧杯中，用纯净水溶解并稀释至约900 mL。滴加1 mol/L氢氧化钠溶液或1 mol/L盐酸溶液调节pH值至9.0，将溶液转移至1 L的容量瓶中，并用纯净水定容至刻度。

1.1.2标准物质的配制

用十万分级分析天平准确称取0.01 g的N-亚硝胺标准品，加入10 mL容量瓶中，用正己烷溶解定容，配成1000 mg/L的标准储备液，然后逐级稀释成0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mg/L的标准工作溶液。

1.1.3样品的制备和前处理

取完整的样品约50 g，放入装有沸水的烧杯中，煮沸10 min，取出试样，自然分干冷却至室温，称取20 g放入250 mL 烧杯中加入80 mL人造唾液，于(40±2) ℃烘箱中放置24 h±30 min。用镊子将样品夹出，取少量人造唾液(约4 mL) 分两次冲洗样品，冲洗液并入浸泡液中，为溶液OH。用1 mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液OH的pH值到9.6。

称取预处理好的样品2 g放入250 mL烧杯中，加入80 mL人造唾液于40 ℃烘箱中放置24 h。用镊子将样品夹出，取少量人造唾液(约4 mL) 分两次冲洗样品，冲洗液并入浸泡液中，为溶液H。用1 mol/L的盐酸溶液调节溶液H的pH值到1.4。

分两次向分液漏斗中加入40 mL二氯甲烷，萃取收集到250 mL平底烧瓶中，旋转蒸发至1 mL左右，将浓缩液转移至2 mL容量瓶中，用正己烷定容至2 mL。

1.1.4GC/MS条件建立

GC/MS色谱柱为DB-624 的测试条件如下(测试九种亚硝胺物质：NDMA, NDEA, NMPHA, NDPA, NMOR, NPYR, NEPHA, NPIP,NDBA):

色谱柱 DB-624 30 m×0.32 mm×1.8 μm，进样口温度250 ℃，不分流进样，流速1 mL/min，柱温：起始温度60 ℃，60 ℃ 保持 5 min，以20 ℃/min 升温至 120 ℃保持 5 min，再以3 ℃/min升温至140 ℃保持3 min，再以20 ℃/min升温至160 ℃保持1 min，建立GC/MS系统(色谱柱，DB-5MS)的测试条件如下：(测试两种亚硝胺物质：NDBzA, NDiNA)。

色谱柱 DB-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm，进样口温度250 ℃，不分流进样，流速1 mL/min，柱温：起始温度120 ℃，120 ℃ 保持 0.5 min，以20 ℃/min 升温至 250 ℃保持 0.5 min，再以50 ℃/min升温至310 ℃保持0.5 min。

2　结果与讨论

2.1条件的优化和选择

2.1.1色谱条件的优化

选择不同极性的气相色谱柱检测11种待测N-亚硝胺类物质的色谱分析效果，结果表明，选用强极性，响应较小而且色谱峰分离度不够好，选择弱极性柱DB-624测试九种亚硝胺物质：NDMA, NDEA, NMPHA, NDPA, NMOR, NPYR, NEPHA, NPIP,NDBA分离度较好，但是NDBzA, NDiNA分离效果不好，选择非极性柱DB-5做测试NDBzA, NDiNA色谱峰型和分离效果最好，因此，本方法选择DB-624和DB-5做为气相色谱柱，在分别用N-亚硝基二异丙胺和2,4,5,6-四氯-间二甲苯作为内标帮助定量，获得更快捷和有效的测试方法。

2.1.2前处理方法的选择

分别取20 g和2 g的橡胶样品经人工唾液浸泡得溶液OH和溶液H，分别测得亚硝胺和亚硝胺盐的含量，是测试更具有独立性，提高结果的准确性。

2.2检测的结果

2.2.1N-亚硝胺物质的出峰情况及定性定量离子的选择。

在上述条件下，N-亚硝胺物质能够得到很好分离，基线平稳，峰形对称，达到了很好的试验结果。

表1　N-亚硝胺物质的出峰情况及定性定量离子的选择Table 1　Retention time、qualitative and quantitative ion of N-nitrosamines

2.2.2标准工作曲线和检出限的确定

采用内标法定量，配制11种N-亚硝胺物质的质量浓度为0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，2.0 mg/L对其进行测定，从表3中11种N-亚硝胺物质标准工作曲线可以看出，在0.05～2.0 mg/L的线性范围内，不同模拟夜相关系数均达到0.999以上，完全能满足测试要求, 在该方法条件下，对不同浓度的标样进行分析，可得出1种N-亚硝胺物质的检出限(3倍信噪比)均能达到0.05 mg/L，可以满足1种N-亚硝胺物质的测试要求。

表2　N-亚硝胺物质的线性方程及相关系数Table 2　Linear equation and correlation coefficient of N-nitrosamines

2.2.3精密度和准确度实验

在该方法条件下，取中间浓度点0.50 mg/L的11种N-亚硝胺物质标准样品，连续测定6次，可得相对标准偏差<5%，精密度较好。准确度实验在该方法条件下，在空白不同模拟夜中分别加入浓度为0.05 mg/L，0.5 mg/L，2.0 mg/L的标样，每一个浓度点做三次平行试验，计算加标回收率。通过加标测试，得到11种N-亚硝胺物质的回收率在85%～115%之间，可见该方法准确度较高。

表3　N-亚硝胺物质的准确度试验Table 3　The accuracy result of N-nitrosamines

3　结　论

(1)本研究建立了一种建立了气相色谱-质联用谱测定橡胶中的11种N-亚硝胺物质释放量的分析方法，能更好地对待测物质进行定性定量分析。

(2)该方法简便快速，在优化的分析条件下，11种N-亚硝胺物质内可以得到很好的色谱峰，并能获得很好的分离效果。

(3)该方法检测限低，重现性好，加标回收率高，在0.05～2.00 mg/L的浓度范围内线性良好，线性相关系数均能达到0.999，检出限达到0.05 mg/L，相对标准偏差<5%，样品加标回收率为85%～115%.

(4)11种N-亚硝胺物质分子量沸点差异比较大，本方法引用两种内标分别对所测11种N-亚硝胺物质帮助定量，取得很好的效果。

[1]卫生部.GB 28482-2012 婴幼儿安抚奶嘴安全要求[S].北京:中国标准出版社.

[2]杨荣静,戴雪伟,卫碧文,等.固相萃取-气相色谱-质谱联用法检测婴儿奶嘴中11种N-亚硝胺物质的迁移量[J].环境化学,2012,31(8):1283-1286.

[3]李丕,白桦,李海玉,等.固相萃取-气相色谱-串联质谱法测定乳胶儿童用品中15种N-亚硝胺及其前体物的迁移量[J].色谱, 2014,32(1):81-88.

[4]鲜启明,黄沛力.乳胶制品中N-亚硝胺析出物的GC-MS/SIM检测[J].分析测试学报,2008,27(4):445-447.

[5]幸苑娜,倪宏刚,王欣,等.气相色谱-正化学源质谱法测定橡胶中N-亚硝胺及其前体物的迁移量[J].分析化学,2011,39(7):1065-1070.

Determination of 11 N-nitrosamines Release in Rubber by GCMS

HU Min, LUO Zheng-sheng

(Guangzhou GRG Metrology & Test Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510656, China)

According to the release amount of GB28482-2002 of rubber products for N-nitrosamines test, in order to fast, efficient, green food contact materials testing N-nitrosamines released of GCMS conditions were optimized, GCMS analytical method was established for determination of N-nitrosamines, it reached good linearity in the concentration range of 0.05～2.00 mg/L, the correlation coefficient was greater than 0.999, the detection limit was 0.05 mg/L, the relative standard deviations was below 5%, the recovery of spiked sample was 85%～115%. The result showed that this method was accurate and reliable, and it was satisfy for GB28482-2002 detection requirements.

GCMS; rubber; N-nitrosamines

胡敏(1988-)，女，测试工程师，主要从事化学检测。

罗正盛(1990-)，男，测试工程师，主要从事化学检测。

O657.7+1

A

1001-9677(2016)014-0130-03