技术应用 | 热裂解/热脱附气质联用法快速筛查塑胶材料中7种增塑剂
邻苯二甲酸酯（Phthalates , PAEs）又称酞酸酯，常作为增塑剂，被广泛应用塑胶材料、电子线缆等各类消费品材料中，以增加产品的柔软性、弹性、强度和耐用性等性能。PAEs作为增塑剂能够改善材料性能，同时也是一类全球高度关注的环境污染物，具有雌**特征，会影响人体的***功能，长期接触可能会产生致癌效应。全球范围内对其使用和含量均做出严格要求，其中4种PAEs的限值为0.1%。
本文参考GB/T 39110-2020《消费品 塑胶材料 邻苯二甲酸酯类增塑剂快速筛选》标准中方法，使用谱育科技EXPEC 228热裂解仪和EXPEC 3750气相色谱-质谱联用仪快速筛查消费品塑胶材料中的7种增塑剂，其结果：各组分于50 ng浓度下，信噪比＞30；线性决定系数R2＞0.999；精密度为1.28%~3.01%；方法检出限为0.70 ng~7.31 ng。当取样量为0.5 mg时，方法检出限介于0.0001%~0.0015%，满足实际样品分析需求，可为塑胶材料产品的快速检测提供可靠的技术方法支持。
仪器设备和试剂材料
· 仪器设备：EXPEC 228热裂解仪（杭州谱育科技发展有限公司）；EXPEC 3750气相色谱-质谱联用仪（杭州谱育科技发展有限公司）。
· 试剂材料：7种PAEs储备液（4种500 mg/L，3种5000mg/L）（表1）、正己烷（色谱纯）、高纯氦气（纯度≥99.999%）；
表1. 7种PAEs储备液浓度
实验方法
标准样品：以正己烷为溶剂，将7种PAEs稀释成50 mg/L（3种500 mg/L）的中间液。使用此液依次配制浓度为0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、5.0 mg/L和20 mg/L，3种为（5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L和200mg/L）的标准系列溶液。在样品杯中加入20 µL，室温下干燥溶剂，配制样品杯中PAEs质量为10 ng、20 ng、40 ng、100 ng和400 ng（3种组分为100 ng、200 ng、400 ng、1000 ng和4000 ng）。
橡塑材料样品制备：使用专用刀切割一定量的塑料样品，液氮冷冻后，碾磨成小片状颗粒（图1）。准确称取一定质量的编号为1、2、3和4号的样品于4个不同的裂解杯中，加入少量惰性化石英棉，待分析。
图1.橡塑材料样品
结果与讨论
参考表2仪器参数，采集标准样品的总离子流色谱图，图2展示了7种PAEs的分离效果，所有组分均实现基线分离，各物质分离效果好，其中DINP和DIDP的分离效果和峰型与标准相同，满足标准分析需求。
表2. 仪器参考条件
图2. 7种PAEs的总离子流色谱图
注：1-邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）；2-邻苯二甲酸二丁酯（DBP）；3-邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）；4-邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯（DEHP）；5-邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）；6-邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）；7-邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）；
灵敏度测试
7种PAEs进样量均为50 ng时，各组分提取定量离子，其峰面积和信噪比（S/N）见表3，所有组分的S/N均＞30，满足标准分析要求。
表3. 7种PAEs定量离子峰面积及信噪比（50ng）
标准曲线
7种PAEs组分在10-400 ng（3种组分为100-4000 ng）范围内的线性拟合系数R2均大于0.999，部分组分标准曲线见图3。
图3. 部分组分的线性拟合图
方法精密度
参考表2条件，连续采集7次10 ng（3种100 ng）的样品，计算仪器方法精密度，测试结果见表6，7种PAEs的精密度介于1.28%~3.01%之间，稳定性良好。
表4. 7种PAEs的精密度结果（ng）
方法检出限
使用微量进样器将10 ng（3种为100 ng）注入样品杯中，室温下干燥溶剂，制作方法检出限（MDL）检查样品。在仪器参考条件下平行测定6次，计算得到其标准偏差S。根据公式：MDL=3.36×S（置信度99%）得到方法检出限。每种邻苯二甲酸酯的定量限（LOQ）为各自MDL的3倍。
结果见表7，7种PAEs检出限介于0.70 ng~7.31 ng，定量限为2.11 ng~21.92 ng。当取样量为0.5mg时，方法检出限介于0.0001%-0.0015%，满足实际样品分析需求。
表5. 7种PAEs的方法检出限结果（ng）
塑胶材料分析结果
参考表2条件采集制备的塑料样品，依次采集4个样品均检出目标PAEs，表6为样品中目标物检出结果，4个样品均检出目标PAEs，仅样品3中所有检出PAEs低于0.1%，其余样品中检出的PAEs都存在含量超过0.1%的部分。
表6. 塑胶材料样品分析结果（取样量见表格）
结论
使用EXPEC 228热裂解仪与EXPEC 3750气相色谱-质谱联用仪建立消费品塑胶材料中7种增塑剂的快速分析方法，方法无需复杂前处理，可快速定性定量塑胶材料样品中增塑剂。当取样量为0.5 mg时，方法检出限介于0.0001%~0.0015%，满足实际样品分析需求，可为塑胶材料产品的快速检测提供可靠的技术方法支持。
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