气相色谱-质谱法测定纸巾纸中二异丙基萘

徐佳慧，何林懋，洪 苑，赵 凯

（杭州市质量技术监督检测院，浙江 杭州 310000）

现代食品包装的四大支柱分别是：纸、塑料、金属、玻璃。其中纸制品的增长速率是最快的，相对于其他包装材料来说，纸和塑料的成本最便宜。原材料的获取方式非常广泛，并且不像玻璃那样易碎，也不像金属那样沉重。便于携带[1-4]。纸制品既可以回收再生又易于腐化，减少环境污染净化空气[5]。

二异丙基萘（DIPN）是具有无色、无味，并且可以提高染料溶解能力等突出特点，广泛的应用于高温载体、无碳复写纸用的染料溶剂、电力电容器浸制剂和纸包装中等，但是它也是危险品，传热性查，产生的蒸汽，人呼吸进入体内，会造成死亡[6-8]。

目前，文献报道纸巾纸中二异丙基萘含量的较少，对二异丙基萘的检测标准有中华人民共和国出入境检验检疫行业标准SN/T2831-2011纸和纸板二异丙基萘（DIPN）测定气象色谱-质谱法。本论文结合目前二异丙基萘含量的检测研究现状，对检测钱处理进行了优化。通过萃取剂的选择、萃取时间的选择、萃取剂比例的加入量，大大缩短了二异丙基萘含量的检测时间，提升工作效率，有非常重要的现实意义。

1 试验部分

1.1 仪器和试剂

Agilent 7890A/5975C型气相色谱-质谱仪；美国Agilent公司

Milli-Q超纯水仪：美国Millipore公司

KQ300DB超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司

正己烷：HPLC级，德国Merck公司

二氯甲烷：HPLC级

其他试剂均为分析纯，实验室用书为经过Milli-Q净化所得的超纯水

1.2 标准溶液剂配置

二异丙基萘（DIPN）标准品：

DIPN标准储备溶液：1200mg/L，称取25.0mg DIPN标准品，分别用二氯甲烷、丙酮和正己烷溶解并定容至25mL。

内标储备溶液；1000mg/L，准确称取50mg的二乙基奈入50mL的容量瓶，分别加入二氯甲烷、丙酮和正己烷稀释到刻度线。

DIPN标准溶液：使用移液枪将0.1mL、0.2mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL的标准储备液和100μL的内标标准储备液加入到5个25mL容量瓶。分别使用二氯甲烷、丙酮和正己烷稀释到刻度线，制成0.05、0.10、0.25、0.50、1.0mg/L的二异丙基萘的标准工作溶液。

1.3 样品预处理

将纸（避免边缘部分）切割成2cm2的检测试样。准确称量1.00g±0.01g试样，放入50mL磨口比色管，实验条件如表1。取上清液用于GC-MS分析。选用日常检测的食品用包装用纸作为样品。

表1 实验的因素和水平

1.4 仪器工作条件

1）色谱条件：色谱柱：HP-INNOWax毛细管柱60m。内径0.32mm，膜厚 0.25μm；升温程序：初温120℃，保持3min，以8℃/min速率从120℃升温到220℃，220℃，恒温30min；

2）进样方式：不分流进样，250℃；

3）质谱条件：离子化方式：电子离子源（EI）；离子化电压：70eV；进样量：1μL；选择离子监测（SIM）扫描模式；选择性离子：二异丙基萘m/z 155、197、212；

2 结果与讨论

2.1 溶剂对标准曲线的优化

分别选取正己烷、丙酮、二氯甲烷作为标准标样的溶剂，对相同浓度的标准标样进行标准曲线的绘制。结果如图1所示。在质量浓度1～20mg/L的标准溶液中，以浓度为横坐标，以响应值为纵坐标，可以绘制标准曲线，分别为y=5370*x+272）R2=0.999（二氯甲烷）、y=4740*x+1900 R2=0.999（正己烷）、y=7270*x-321 R2=0.999（丙酮）。从图1看出，在低浓度时，二氯甲烷和正己烷作为溶剂的二异丙基萘的标准溶液的响应明显高于丙酮的，但是随着浓度的变大丙酮的响应明显高于二氯甲烷和正己烷作为溶剂的响应，甚至在20mg/L时丙酮的响应比正己烷的响应大于50%。在1～20mg/L中二氯甲烷和正己烷作为溶剂的响应基本一样。因此在用不同提取剂时，标准曲线的溶剂也应该随之改变。也为实验室改进二异丙基萘气相质谱方法的时候提供了一个很好的溶剂选择方向。

图1 不同溶剂对标准曲线的影响

2.2 提取溶剂的优化

由于二异丙基萘在不同的溶剂中溶解性会有差异，溶解性越大但是提取溶剂和样品之间产生反应或者提取出物质对二异丙基萘检测造成干扰，这都将会影响检测的结果。所以选择好的提取溶剂非常的重要。既可以快速提取又可以达到完美的检测结果。本论文分别选取正己烷、二氯甲烷、丙酮作为提取溶剂，对添加二异丙基萘，浓度为10mg/L的标准空白样品进行处理，计算其回收了被，结果如表2所示。

表2 不同提取溶剂的平均加标回收率和相对标准偏差 （RSD）

表2所示，正己烷的实测浓度时最高的，但是它的平均加标回收率达到了120%左右，这就可能联想到样品和萃取剂进行了反应对检测的过程进行了干扰，发生了基质效应，但是正己烷萃取空白样品时显示是未检出的，这个原因是非常值得思考。所以虽然正己烷的加标回收率非常高，这个萃取剂也是不可取的。丙酮和二氯甲烷作为提取取剂的效果是差不多的，都达到了80%以上，相比较而言，丙酮的平均加标回收率更加高点，并且早超声过程中，二氯甲烷非常容易挥发，会影响实验的结果。综上所述，在1～20mg/L的范围内，适合选择丙酮作为提取取剂。

2.3 提取溶剂用量的优化

提取溶剂的用量直接影响其提取效率，用量太少会导致提取率低，影响检测的结果，用量太多会造成一种浪费又不环保。本论文分别选用了样品质量：提取溶剂质量 1∶5、1∶15 和 1∶25 的比例进行超声提取，结果如表3所示。从实验结果可以看出随着提取溶剂用量的比例增加，回收率再上升，但是到了1∶15的时候再加入提取溶剂用量，回收率也基本没有很大的上升趋势。可以看出这时候已经达到了饱和，就算加大溶剂的用量也不会很大的提升回收率。所以选取1∶15比例的提取溶剂提取量是最经济最有效率。

图2 提取溶剂用量对回收率的影响

2.4 提取时间的优化

提取时间就和提取溶剂的用量是一样的道理，它是有一个平衡点，准确找好平衡点，既可以使样品中的二异丙基萘充分的被提取出来也不会因时间过长浪费资源和超声产生的热量使二异丙基萘分解。本论文分别选择了20、40、60、80min进行实验，结果如图3所示。

从图3中看出，随着超声时间的变长，加标回收率呈先上升后下降的趋势，所以在曲线的最高点取的时间点是最优点，最优点的时间在45min，最高的回收率可以达到85%左右。所以选择的超声时间为45min。

3 结论

图3 超声时间用量对回收率的影响

本论文采用萃取法-气相色谱-质谱法建立了纸巾纸中DIPN含量的分析方法，能有效的将DIPN的7种异构体完全分离。本论文提供了检测不同浓度下二异丙基萘测试方法的良好溶剂。本论文实验，在1～20mg/L的浓度范围内，前处理的方法进行优化为提取的溶剂为丙酮、加入提取溶剂比例为1∶15、超声时间为45min。该样品前处理的方法简单快速便捷，灵敏度高，其回收率及重复性能满足日常检测的要求。