赛默飞色谱与质谱：烟用白乳胶中乙酸乙烯酯检测方案(顶空进样器)

张学彬余天梁立娜赛默飞世尔科技(中国)有限公司 关键词 烟用白乳胶；乙酸乙烯酯； HS-GC-FID 摘要 本文采用顶空气相色谱配置氢火焰离子化检测器，建立了对烟用白乳胶中乙酸乙烯酯的定量测定方法。整个实验中均采用水做溶剂来配制乙酸乙烯酯系列标样以及稀释烟用白乳胶样品。实验结果表明：1)以水做溶剂可排除有机溶剂中乙酸乙烯酯及其紧邻出峰杂质的干扰；2)5个系列浓度的乙酸乙烯酯标样过零点的线性相关系数大于0.9996，方法的检出限0.0032 mg/g， 定量限为 0.0107 mg/g，并对白乳胶样品做了三个水平的加标回收试验，回收率在80.7-84.7%之间。总体来看，该方法非常适用于烟用白乳胶中乙酸乙烯酯的准确快速测定。 乙酸乙烯酯是一种重要的化工原料，属低毒类化工毒物，有强烈气味，长期接触有麻醉和全身毒性作用，对眼睛有刺激性，皮肤长期接触会引发皮炎。乙酸乙烯酯作为烟用胶生产的主要原料，将不可避免的会在烟用胶中具有一定的残留，而烟用胶在卷烟产品生产过程中被广泛用作滤棒丝束成形、滤棒和接装纸复合以及卷烟条盒包装的粘结剂。因此，建立对烟用胶中残留乙酸乙烯酯的检测，对于卷烟的安全生产等方面具有非常重要的指导意义。 我国曾于2008年颁布实施了采用气相色谱法测定烟用白乳胶中乙酸乙烯酯含量的检测标准。该标准采用氢火焰离子化检测器， N，N-二甲基甲酰胺做溶剂来混合白乳胶，通过顶空模式进样，来对白乳胶中残留的乙酸乙烯酯含量进行测定。考虑到， N，N-二甲基甲酰胺的毒性以及使用成本等因素，本方法参照《YC/T267-2008烟用白乳胶中乙酸乙烯酯的测定顶空气相色谱法》，以水做溶剂，采用赛默飞 Triplus 300 顶空自动进样器，模块化气相色谱仪配置 FID检测器对烟用白乳胶中的乙酸乙烯酯进行定量检测。 实验材料 仪器与试剂 仪器 Trace 1310 GC 气相色谱仪仪(Thermo Fisher Scientific)； Triplus 300 顶空自动进样器 (Thermo Scientific)； TG-624色谱柱(30mx0.32 mm×1.8um) (Thermo Fisher scientific)。 P/N：26085-3390 试剂 乙酸乙烯酯(纯度≥99.8%)购于国药化学试剂有限公司；烟用白乳胶购于市场；水为去离子水。 标样的配制 在 100ml容量瓶中加入40.0mg 乙酸乙烯酯标样(精确至0.1mg)，用二次水定容至刻度，得到浓度为 400mg/L 的乙酸乙烯酯一级标样； 取20ml浓度为 400mg/L的乙酸乙烯酯级级标样加入到50ml容量瓶中，用水稀释至刻度，得到浓度为160mg/L的乙酸乙烯酯二级标样； 取 20ml浓为为160mg/L的乙酸乙烯酯级级标样加入到50ml容量瓶中，用水稀释至刻度，得到浓度为 64mg/L的乙酸乙烯酯三级标样； 取 20ml浓度为 64mg/L的乙酸乙烯酯一级标样加入到50ml容量瓶中，用水稀释至刻度，得到浓度为25.6mg/L的乙酸乙烯酯四级标样； 取 20ml浓度为 25.6mg/L的乙酸乙烯酯一级标样加入到50ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，得到浓度为10.24mg/L的乙酸乙烯酯五级标样； 样品前处理 称取0.1g烟用白乳胶样品加入到20ml顶空瓶中，加入1.0ml去离子水，密封，震荡混合均匀后，进行 HS-GC-FID分析。 样品加标 按2.3样品前处理方法处理烟用白乳胶样品，只是分别用三级标样、四级标样或五级标样取代去离子水，加入体积为1.0ml，密封，震荡混合均匀后，进行 HS-GC-FID分析。 色谱条件 顶空：孵化炉80℃，样品环100℃，传输线120℃，孵化时间 30min， 采用压力模式，辅助压力1.2bar，压力平衡时间0.2min，样品环压力0.5bar，样品环平衡时间 0.2min，进样时间0.5min， 采用标准模式进样，进样量1.0ml； 气相：柱温：80℃ (0min)， 15℃ /min 到 220℃ (5min) ；分流进样，分流比10：1；进样口温度：220℃；载气：高纯氦(99.999%)，恒流模式，2.0 mL/min。 FID 检测器：温度250℃， 空气350 mL/min， 氢气35 mL/min， 尾吹气(氮气)40 mL/min。 溶剂及标准品色谱图 图1为N，N-二甲基甲酰胺以及采用其作溶剂配制的乙酸乙烯酯标液的色谱图。以N，N-二甲基甲酰胺做溶剂的色 谱图，在保留时间为 4.35min 处，有乙酸乙烯酯的色谱峰，即溶剂中存在一定的乙酸乙烯酯本底，且在乙酸乙烯酯紧邻处存在干扰谱峰，这将对后续样品中乙酸乙烯酯的检测产生影响，会造成检测值偏大的错误结果。 图2为采用去离子水做溶剂配制的乙酸乙烯酯标样的分离色谱图，，可以看出，以去离子水做溶剂的色谱图比较干净，无任何干扰基质谱峰；以水做基质配制的乙酸乙烯酯标液，乙酸乙烯酯的峰形对称性良好，紧邻处无干扰谱峰谱峰。比较来看，以水作溶剂可以避免乙酸乙烯酯本底影响的问题，且价格便宜。 线性、方法的检出限及定量限 查阅资料显示，室温下乙酸乙烯酯在水溶的溶解度为25.0g/L， 在本实验中乙酸乙烯酯的最高浓度为400mg/L，因此表明以水作溶剂是可以满足对乙酸乙烯酯系列标样配制的。随后，配制系列乙酸乙烯酯的标准溶液，各浓度分别为：10.24、25.6、64.0、160.0和400.0mg/L， 采用上述方法分别进样分析，考察在10.24-400.0 mg/L 浓度范围内的线性。实验结果表明乙酸乙烯酯在10.24-400.0 mg/L浓度范围内线性关系良好，线性相关系数为0.9996(图3)。以最低浓度标样峰强度的3倍信噪比计算其检出限和10倍的信噪比计算定量限，采用本方法 HS-GC-FID 在上述仪器条件下对乙酸乙烯酯的检出限为 0.0032 mg/g，定量限为0.0107 mg/g。同时对浓度为64.0 mg/L 的乙酸乙烯酯标样平行测定6次， RSD≤0.66%。上述结果同时也表明了该HS-GC-FID 检测器对乙希乙烯酯测定时的高灵敏度和高精密度特性。 实际样品测试及加标回收 按照上述方法对烟用白乳胶样品中的乙酸乙烯酯进行了分析测定，测得该白乳胶样品中的乙酸乙烯酯含量为0.0399 mg/g。对此，进行了三个水平的加标回收试验，加标量分别为0.1024、0.2560和0.6400 mg/g，以考察该方法的可靠性，其中样品以及加标0.1024 m/g样品的色谱图见图4。实验的加标回收结果果表1-1，实验结果表明三个水平的加标回收率均在80.7%--84.7%之间，符合日常分析检测的要求。 图1.N，N-二甲基甲酰胺及以其配制的乙酸乙烯酯标液色谱图(10.24mg/L) 图2.水及以其配制的乙酸乙烯酯标液色谱图(10.24mg/L) 图3.乙酸乙烯酯的线性曲线(10.24-400.0mg/L) 图4.白乳胶样品及加标白乳胶样品的色谱图 表1-1.烟用白乳胶样品中乙酸乙烯酯测定的加标回收率 样品种类 乙酸乙烯酯加入量mg/g 测定值mg/g 回收率% 白乳胶样品 0.0399 白乳胶样品 +0.1024mg/L 0.1024 0.1205 84.7 白乳胶样品 +0.2560mg/L 0.2560 0.2450 82.8 白乳胶样品 +0.6400 mg/L 0.6400 0.5487 80.7 本文采用 Thermo Scientific Triplus 300 顶空自动进样器结合模块化气相色谱 Trace1310 配置 FID检测器，以去离子水做溶剂来溶解混合卷烟白乳胶样品，通过顶空孵化来实现对白乳胶中乙酸乙烯酯的分析检测。该方法相比于传统的以N，N-二甲基甲酰胺作溶剂的方法具有如下优势：1)可消除N，N- 二甲基甲酰胺中乙酸乙烯酯的本底影响；2)大大节约使用成本。采用该方法对白乳胶中乙酸乙烯酯的检出限为 0.0032 mg/g，定量限为0.0107 mg/g，体现了其较高的检测灵敏度；同时以3种不同浓度水平对白乳胶样品进行加标回收试验，其回收率均在80.7%—84.7%之间，能够很好地符合对白乳胶中乙酸乙烯酯的日常检测要求。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：8008105118400 6505118(支持手机用户) ( [1]中华人民共和国烟草行业标准， YC/T267-2008《烟用白乳胶中乙酸乙烯酯的测定顶空气相色谱法》。 ) Thermo FisherSCIENTIFIC SCIENTIFICAN_C-GC-