赛默飞色谱与质谱：烟用丙纤滤嘴中苯系物检测方案(气相色谱仪)

2 样品前处理 简介 苯及苯系物等有害成分可造成人体皮肤、肺部、神经系统等疾病，目前已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。烟用滤嘴是卷烟生产过程中必不可少的辅料，而滤嘴在生产过程中所采用的试剂及原料可能会造成苯系物的残留，这些有害成分可能对吸烟者的健康存在潜在的危害。因此，对烟用滤嘴中苯系物的测定，对于烟用滤嘴的选用及其质量监控具有重要的指导意义。 我国于2010年发布了《YC/T 373-2010丙纤丝束及丙纤滤棒苯、甲苯、乙苯和二甲苯残留量的测定气相色谱-质谱联用法》。该标准对丙纤丝素及丙纤滤棒中苯系物的检测限度有了更高的要求，本文参考 YC/T373-2010 方法，采用赛默飞ISQ气质联用仪，以选择离子监测(SIM)法测定丙纤丝束及丙纤滤棒中的苯系物残留量。 在苯系物系列标样配制过程中采用了 ThermoFisher 的Triplus RSH 三合一自动进样平台来自动配制系列标样，从而减少人体与致癌苯系物的长时间接触，并提高工作效率。 实验材料 仪器与试剂 仪器 Trace 1310 GC-ISQ气质联用仪 (Thermo Fisher Scientific)； Triplus RSH 三合一自动进样器 (Thermo Scientific)；TTG-WAXMS色谱柱(30m×0.25mm×0.25 um) (Thermo Fisherscientific， 26088-1420)。 试剂 苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯购于国药集团化学试剂有限公司；2-己酮购于北京百灵威科技有限责任公司；色谱纯正普烷由 Fisher 试剂提供。 内标及标样的配制 取 50mg 2-己酮用正戊烷稀释至50.0ml，配制浓度为1000 ppm的2-己酮内标储备液；然后进一步稀释成500ml浓度为0.1 ppm 的2-己酮内标萃取液。 分别取 50 mg 苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，用50ml 正戊烷稀释配制成浓度为1000 ppm 的6种苯系物混合储备液；进一步稀释成浓度为0.1 ppm 的6种苯系物混合标样。 取5 ml 0.1 ppm 的6种苯系物混合标样置于 Triplus RSH 三合一自动进样平台(图1)，将溶剂瓶中加入0.1 ppm 的 图 1. Triplus RSH 三合一自动进样平台 图2.TriPlus RSH VT54 样品盘 位置1-10用于放置配制第一套系列标样的样品瓶位置19-28用于放置配制第二套系列标样的样品瓶位置37-45用于放置配制第三套系列标样的样品瓶位置11，29，47用于放置配制内标的空白溶剂样品瓶位置12，30，48用于放置配制空白溶剂的样品瓶 位置54用于放置内标溶液 2-己酮内标萃取液，在样品盘上放置空样品瓶，直接调用内置自动稀释文件，即可自动配制系列标准溶液(图2)。本文采用 Triplus RSH 三合一自动进样品台自动配制了浓度为1 ppb、2 ppb、5 ppb、10 ppb、20 ppb、50 ppb 以及100 ppb 的6种苯系物混合标样。 准确称取3g丙纤滤棒(长度约1cm) 于60mL 玻璃瓶中，加入50.0 ml浓度为 0.1 ppm的2-己酮内标萃取液， 200 rpm 震荡1h后，取上清液过 0.45 um滤膜，进行 GC/MS 分析。 色谱条件 色谱条件：色谱柱： TG-WAXMS(30mx0.25 mm×0.25pm)；柱温：35℃(2min)，15℃ /min 到100℃ (0min)，20℃ /min 到 220℃(3min)；分流进样，分流比10：1；进样口温度：240℃；载气：高纯氦(99.999%)，恒流模式，1.0 mL/min。液体进样模式，进样量：3u。传输线温度：250℃，离子源温度：280℃；灯丝电流：50pA。选择离子模式扫描，详细的选择离子检测方法列于表1-1。 结果与讨论 标准品色谱图 图3为浓度 5 ppb的6种苯系物混合标样的选择离子色谱图，可以看出各物质峰形对称、分离良好，能够满足后续的分离测定。 线性、方法的检出限及定量限 在上述仪器条件下，对 Triplus RSH 三合一自动进样平台配 制的系列浓度标样(1ppb、2 ppb、5 ppb、10 ppb、20 ppb、50 ppb、100 ppb)分别进样分析，考察在1.0-100.0 ppb 浓度范围内的线性。实验结果表明6种苯系物在1.0-100.0 ppb浓度范围内线性关系良好，线性相关系数均大于0.999(图4)。这表明了Triplus RSH 三合一自动进样平台在标样配制方面展示了较好的准确性以及稳定性。 以最低浓度标样峰强度的3倍信噪比计算其检出限、以标样浓度的最低点作为定量限，该方法对6种苯系物的检出限在2.0—6.0 ng/g范围，定量限为17 ng/g(见表1-1)，这一结果同时也表明了ISQ 对苯系物测定的高灵敏度特性。 实际样品测试及加标回收 按照上述方法对烟用丙纤滤棒进行了分析测试，并对其进行了标准品添加回收率试验，加标量为5 ng/mL， 以考察该方法的可靠性。其中样品以及加标5 ng/mL 的样品的选择离子色谱图见图5，实验测定该丙纤滤棒中乙苯、对二甲苯、间二甲苯以及邻二甲苯的含量分别为42 ng/g、16.83 ng/g、52.17 ng/g、28.5 ng/g， 其中苯未检出、甲苯含量低于定量限。实验的加标回收结果见表2-1，实验结果表明在5 ppb水平下，加标回收率均在82.0%—90.8%之间，符合日常分析检测的要求。 图3.标准溶液选择离子流图(5ppb) 图4.6种苯系物的线性曲线(1-100 ppb) 表1-1.选择离子检测方法、方法的检出限以及定量限 保留时间/min 中文名 CAS号 定量离子 定性离子1 检出限ng/g 定量限ng/g 3.21 苯 71432 78 51 6.0 17 4.39 甲苯 108883 91 65 2.0 17 4.90 2-己酮 591786 58 100 5.42 乙苯 100414 91 106 2.2 17 5.53 对-二甲苯 95476 91 106 3.8 17 5.60 间-二甲苯 108383 91 106 2.5 17 6.11 邻-二甲苯 106423 91 106 2.5 17 NL： 3.88E5 TIC MS Sample-1 NL： 3.87E5 TIC MS sample- 5ppb 图5.样品以及样品加标色谱图(黑色为样品、红色为样品加标，加标量5ng/mL) 表2-1.烟用丙纤滤嘴中6种苯系物的加标回收率 化合物 提取液测定值ng/mL 添加量ng/mL 加标测定值ng/mL 回收率 % 苯 0 5 4.54 90.8 甲苯 0.21 5 4.43 84.4 乙苯 2.52 5 6.62 82.0 对二甲苯 1.01 5 5.49 89.6 间二甲苯 3.13 5 7.19 81.2 邻二甲苯 1.71 5 5.90 83.8 总结 本文采用 Triplus RSH 三合一自动进样平台进行自动系列标样配制；以 Trace 1310 ISO 单四极杆GC-MS系统，正戊烷溶剂进行提取，选择离子方式对烟用丙纤滤棒中的6种苯系物进行检测。该方法的操作步骤简单，不需手动标样配制， 且Triplus RSH 自动配制的浓度点在 1ppb-100ppb范围内的7个浓度点的线性均大于0.999；该方法对烟用丙纤滤棒中6种苯系物的检出限在2.0—6.0 ng/g范围，定量限为17 ng/g，体现了其较高的检测灵敏度；同时对烟用丙纤滤棒提取液样品以5 ng/mL 的浓度水平进行加标回收试验，其回收率均率82.0%—90.8%之间，能够很好地符合日常分析检测的要求。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：8008105118400 650 5118(支持手机用户) ( [1] G.D. Byrd， K.W. Fowler， R.D. Hicks， M.E. Lovette， M.F. Borgerding. Isotope dilutio n gas chromatography-mass spectrometry i n thedetermination o f benzene， tol u ene， styrene and acryl o nitrile inmainstream cigarette smoke. J ournal o f C hromatography A，1990，503，359-368. ) ( [2]中华人民共和国烟草行业标准， YC/T 373-2010丙纤丝束及丙纤滤棒苯、甲苯、乙苯和二甲苯残留量的测定气相色谱-质谱联用法. ) ThermoFisherSCIENTIFIC SCIENTIFICAN_C-GCSQ-