全二维气相色谱飞行时间质谱法测定塑料中种高

多环芳烃(PAHs)、邻苯二甲酸酯类塑化剂(PAEs)、烷基酚类化合物(APs)、苯并三唑类紫外稳定剂(UVs)、卡拉花醛(Karanal)和磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)是工业生产的常用添加剂，广泛用于防腐、涂料、纺织印染和塑料加工等领域，在纺织品、化妆品、塑胶跑道中均有检出[1-7]。在塑料加工领域，PAHs通常伴随脱模剂进入塑料产品中，部分塑料甚至直接添加PAEs以改善产品的可塑性等加工性能；APs和UVs常用作抗氧化剂以增强塑料稳定性；Karanal为香味剂；TCEP为残余化学物，也具有防火性能。但上述化合物在具有出色加工性能的同时，其潜在的生物毒性、致癌、致畸等危害特性也日益引起全球的普遍关注[8-10]。如欧盟的化学品注册、评估、许可和限制法规REACH将上述物质列入高关注物质清单SVHC；Oeko Standard-100、儿童产品中高关注化学品CHCC、美国消费品安全改进法案CPSIA以及欧盟玩具指令TSD等均对上述物质有严格的限制要求。随着科学技术的进步与人民生活质量的提高，人们对消费品安全的关注程度逐年上升，越来越多的高关注物质被发现和限制使用，欧盟自2008年10月至2020年6月共发布SVHC物质205种，并持续更新。公众对消费品质量安全的关注，促使政府和组织在制定法规，强化管控的同时，也对高关注物质检测技术提出了更高的要求。

目前，上述高关注物质的检测方法主要有气相色谱-质谱法[11-14]、气相色谱-串联质谱法[15-16]、液相色谱-质谱法[17]与液相色谱-串联质谱法[18]等；提取方式以超声萃取[12-13,16,19-26]为主，也有部分文献采用加速溶剂萃取[17,27]、微波萃取[3,8]、索式提取[2,28]等；提取剂方面，PAEs和APs多采用甲醇、正己烷[16,19,23-24,28]，PAHs采用甲醇、正己烷和二氯甲烷[2,7,20]，UVs、Karanal、TCEP提取溶剂多为甲醇、乙腈[3,12-13,21,25-26]。但现有检测方法普遍存在如下不足：①检测范围不全。针对APs的检测方法多以壬基酚、辛基酚等具有代表性的物质为对象[19]，无法满足法规中庚基酚、戊基酚等SVHC化合物的检测要求；②检测方法缺失。与PAHs、PAEs、APs等化合物相比，UVs、Karanal、TECP等化合物进入公众视野时间较短，检测方法尚不完善；③缺少多类别同时检测技术。现有检测技术均以单一类别化合物检测为主，且许多化合物由于异构体较多(如Karanal)，出峰数量多，存在易与其它目标物共流出而影响准确定性定量的问题。高关注物质类别多、数量大、性质各异，传统的检测方法不仅步骤繁琐、成本较高，而且无法解决多类别化合物同时检测的难题，难以满足日益增长的检测需要。因此建立一种准确、快速的定性定量筛查方法，具有填补方法空缺、降低检测成本、缩短检验流程、提高检测效率等重要现实意义。全二维气相色谱(GC×GC)是将两根分离机理不同且又相互独立的色谱柱串联，实现样品的正交分离，具有峰容量大、分离能力强、灵敏度高等特点，已广泛用于石化行业、地质勘探、食品安全与风味等领域。本研究利用GC×GC技术特点，建立了消费品中50种高关注物质(24种PAHs、17种PAEs、3种APs、4种UVs、Karanal和TCEP)的多类别筛查定性定量方法，该方法实现了不同目标物之间的完全分离，定性和定量准确、抗干扰能力强，可满足塑料基质中的多类别物质筛查检测，为塑料中高关注物质检测和全二维气相色谱的使用开发提供了参考。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

全二维气相色谱-飞行时间质谱仪(GC×GC-TOF MS，美国Leco公司)，GC×GC系统由7890A气相色谱仪(美国Agilent公司)和双喷口热调制器组成，MPS进样器(德国Gerstel公司)，Pegasus 4D飞行时间质谱仪(美国Leco公司)，数据处理系统为Chroma TOF软件(4.72.0.0)；M204型分析天平(瑞士Mettler Toledo公司)。

甲醇、正己烷、二氯甲烷(色谱纯，德国CNW公司)；24种多环芳烃混合标准溶液(500 mg/L，溶于二氯甲烷，美国O2si公司)；17种邻苯二甲酸酯标准品：邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丙酯(DPrP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二-(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二异戊酯(DIPP)、邻苯二甲酸二异己酯(DIHP)、邻苯二甲酸二己酯(DHP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)(纯度均大于98%，德国公司)，邻苯二甲酸正戊异戊基酯(NPIPP，纯度>99%，加拿大TRC公司)；4种紫外稳定剂标准品：2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-苯并三唑(UV-320，纯度≥99%，德国公司)，2-(3,5-二叔丁基-2-羟苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327，纯度≥98.0%)、2-(3，5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三唑(UV-328，纯度≥98.0%)、2-(2′-羟基-3′-异丁基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑(UV-350，纯度≥97%)购于德国CNW公司；3种烷基酚标准品：4-对叔戊基苯酚(4-tert-Amylphenol)、4-叔辛基苯酚(4-tert-Octylphenol)、4-庚基苯酚(4-Heptyl-phenol)，纯度均大于97%，购自德国公司；卡拉花醛(纯度≥90%，美国Cato公司)；磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP，纯度≥97%，德国公司)。

文章来源：《塑料》 网址: http://www.slzzs.cn/qikandaodu/2021/0309/860.html