饮料中塑化剂的检测GCMS

1、 南京工业大学 第十三届“中丹创新杯” 实验技能大赛 初赛题目： 饮料中的塑化剂检测 参赛学院: 理学院 班级姓名: 应化1101 杨国明: 资科1101 丁 炜：前言塑化剂（plasticizer），或称增塑剂、可塑剂，是一种增加材料的柔软性或是材料液化的添加剂。其添加对象包含了塑胶、混凝土、墙壁材料、水泥与石膏等等。同一种塑化剂常常使用在不同的对象上，但其效果往往并不相同。近年来，随着塑化剂在食品、医药、环境及工业生产上的污染爆光，塑化剂的影响引起了人们的关注。所以，对塑化剂分析方法探讨很有必要。塑化剂主要是指邻苯二甲酸酯类等有机化合物，

2、常见的有邻苯二甲酸二甲酯(dmp)、邻苯二甲酸二乙酯(dep)、邻苯二甲酸二异辛酯(dehp)、邻苯二甲酸二正辛酯(dop)、邻苯二甲酸二正丁酯(dbp)、邻苯二甲酸丁基苄酯(bbp)等十六种有机化合物。主要应用于塑料的增塑剂，食品中的增稠剂、稳定剂，以及香味品、润滑剂和去泡剂的生产原料等等。因此，塑化剂普遍存在于食品、医疗器械和药品、以及空气及大气降尘物等环境中。在塑料制品中，邻苯二甲酸酯与聚烯烃类塑料分子是相溶的，两者间并没有严格的化学结合键，因此在使用过程中，容易从塑料中迁移到外环境，造成对食品、土壤、水和空气的污染。塑化剂的污染对人类造成多种多样的危害，比如致癌性、致畸性、免疫抑制性，

3、尤以人体生殖功能异常等疾病最为引人注目。 表1-1 邻苯二甲酸酯类化合物信息二：实验原理1.气象色谱原理气相色谱的流动相为惰性气体，气-固色谱法中以表面积大且具有一定活性的吸附剂作为固定相。当多组分的混合样品进入色谱柱后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱柱中的运行速度也就不同。吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱柱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱柱。如此，各组分得以在色谱柱中彼此分离，顺序进入检测器中被检测、记录下来。 2.质谱原理 质谱分析是一种测量离子荷质比（电荷-质量比）的分析方法，其基本原理 是使试样中各组分在离子源

4、中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。 3.气象色谱-质谱联用实验原理试验样品提取净化后经气象色谱-质谱联用仪进测定。采用特征选择离子监测扫描模式（sim），以碎片的丰度比定性，标准样品定量离子外标法定量。4.检测物的列举为了实验的整体和理性我们这次试验选取的是可口可乐作为实验试剂，研究可口可乐中塑化剂的测定。三：实验仪器和试剂1.实验仪器：气象色谱-质谱联用仪（gc-ms） 凝胶渗透色谱分离系统（gpc） 分析天平（感量0.0001g） 离心机

5、（转速不低于4000r/min） 旋涡混合器 粉碎机 玻璃仪器（包括烧杯，量筒，容量瓶。胶头滴管规 格待定）注：所有玻璃器皿洗净后，用蒸馏水淋洗三次，丙酮浸泡1h，在烘箱 中烘干，并冷却至室温。2.实验试剂：饮料试样 正己烷（分析纯） 乙酸乙酯（分析纯） 石油醚（沸程3060）（分析纯） 丙酮（分析纯） 无水硫酸钠（优级纯，于650灼烧4h，冷却后储存 于密闭干燥器中备用） 16种邻苯二甲酸酯标准品（样品明称详见上表1-1 邻苯 二甲酸酯类化合物信息） 四：实验设备使用条件 1.色谱条件： 色谱柱：hp-5ms石英毛细管柱 30m×0.25mm（内径） ×0.25m或相当型

6、号色谱柱； 进样口温度：250； 升温程序：初始柱温60，保持1min，以20/min升至 220，保持1min，再以5/min升温至280， 保持4min； 载气:氦气（纯度99.999），流速1ml/min； 进样方式：不分流进样； 进样量：1l。 2.质谱条件 色谱与质谱接口温度：280； 电离方式：电子轰击源（ei）； 检测方式：选择离子扫描模式（sim），检测离子参加附录； 电离能量：70 ev； 溶剂延迟：5min。 3.凝胶渗透色谱分析系统条件 色谱柱：300mm×25mm（内径）玻璃柱，200目至400 目; 流动相： 乙酸乙酯：环己烷（1:1）; 流速：4.7ml/

7、min; 流出液收集时间：5.5min16.5min; 检测器：154 nm uv。五：实验步骤 1.标准储备液配制 称取上述表格各种标准品（精确度0.0001g），用正己烷配制成1000mg/l的储备液，于4冰箱中避光保存； 2.标准使用液配制 将标准储备液用正己烷稀释至浓度为0.5,1.0,2.0,4.0,8.0mg/l的标准系列溶液待用； 3.试样配制 a·取同一批次饮料试样三瓶，将样品导入处理过的玻璃烧杯中，并持续震荡（为了出去可口可乐中二氧化碳气体），并不断用玻璃棒搅拌，混合均匀后待用； b·量取混合后的均匀试样5.0ml（标签备注试样1,2,3），加入正己烷2.

8、0ml，震荡1min，静置分层（如有必要时盐析或于4000r/min离心5min） 4.空白试验组 量取16种标准使用液各5.0ml，加入正己烷7.0ml。震荡1min，静置分层（处理方法同试样制备） 5.gc-ms分析 将样品和空白实验组分别进行gc-ms分析六：实验结果1. 定性分析 在gc-ms分析条件下，试样待测液和标准品的选择离子色谱峰在相同的保留时间处（±0.5）出现，并且对质谱碎片离子的质荷比与标准品一致，其丰度比与标准品相比应符合表6-1（见附录），此时可定性确证目标分析物。各邻苯二甲酸酯类化合物的保留时间，定性离子和定量离子参见表6-1（见附录），各邻苯二甲酸酯类化

9、合物标准物质的气象色谱-质谱选择离子色谱图参见图6-1（见附录）2. 定量分析本标准采用外标校准曲线定量测定，以各邻苯二甲酸酯类化合物的标准溶液浓度为横坐标，各自的定量离子的峰面积为纵坐标，作标准曲线线性回归方程，以试样的峰面积与标准曲线比较定量计算结果邻苯二甲酸酯类化合物含量按下式进行计算： 式中：x：试样中某种邻苯二甲酸酯含量，单位：mg/lci：试样中某种邻苯二甲酸酯峰面积对应的浓度，单位：mg/lco：空白试样中某邻苯二甲酸酯的浓度，单位：mg/lv:试样定容体积，单位：mlk：稀释倍数m：试样体积，单位：ml3. 实验数据a. 作标准曲线线性回归方程绘制（因定性结果未知，所以编号邻苯

10、二甲酸酯类化合物为1,2，3）邻苯二甲酸酯类化合物标准溶液浓度mg/l定量离子的峰面积123456曲线绘制：待定b. 定量数据记录编号ci mg/lco mg/lvk mlm mlx mg/l123456七：实验总结本文建立的气相色谱与质谱联用技术同时检测饮料中塑化剂的分析方法，并研究了前处理方法和仪器条件，定性离子与定量离子的选择，方法简单可靠，灵敏度高，抗干扰能力强，完全适用于非油脂类饮料的检测，为进一步研究非油脂类饮料对人体生理状况作用的效应关系，提供技术支持。了解塑化剂之后，我们没必要谈“塑”色变，更没必要对所有塑料制品“敬而远之”。前面专家讲到，塑化剂是否会对人体产生危害，主要取决于

11、“量”的多少。除了前面讲的塑料瓶不要反复使用外，还有几招供参考： 第一招：少用pvc塑料制品。如果塑料制品上标有pvc，就说明里面含有塑化剂，购买和使用时需要特别注意。尤其是选择儿童用品时，过软、过小的塑料制品尽量少买。买保鲜膜时选聚乙烯保鲜膜，不要买没标识的。 带保鲜膜的食物一定不要放入微波炉里加热，尤其是肉类，塑化剂一旦接触油脂，就会释放有毒物。另外塑料饭盒不要随便放进微波炉加热，除非注明微波炉专用。因为塑料制品受热升温，或接触到油脂类物质，都会增加塑料中塑化剂的迁移。 第二招：多用瓷制餐具。少吃一次性塑料包装的食品，在家里盛装食物时，尽量选择瓷质餐具。pet材质的塑料瓶耐热温度是70度，因 此尽量避免用塑料容器或塑料袋装热水、热汤、热豆浆等。在外吃饭打包时也少用塑料袋和一次性饭盒。有家长常将塑料奶瓶放在热水中保温，以方便随时喂奶，这 样做也是不安全的。建议使用玻璃奶