一种离子液体单滴微萃取-气质联用检测水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法

摘要

本发明公开了一种离子液体单滴微萃取‑气质联用检测水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法。采用单滴微萃取的前处理方式，利用1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体盐离子液体作为萃取剂，采用气相色谱–质谱联用的检测手段，单滴微萃取法集目标物的萃取、纯化、浓缩于一步，操作简单，成本低，富集效率高，溶剂用量少，不需要多次萃取，样品用量少，溶剂消耗量少，对邻苯二甲酸酯的选择性好，回收率在98.3％到106.3％之间，样品测试结果的平均相对标准偏差在1.2％到3.8％之间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测邻苯二甲酸酯的方法，更具体的说是涉及一种利用离子液体作为萃取剂，采用单滴微萃取结合气相色谱–质谱联用的手段来定性定量分析水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法。

背景技术

邻苯二甲酸酯是一类环境激素类物质,可以影响人类的内分泌系统,导致生殖、发育和行为异常。邻苯二甲酸酯可增加聚合物材料的延展性和柔软度,是一种比较理想的增塑剂。大多数食品均采用塑料制品进行内包装或内衬，邻苯二甲酸酯类化合物可能从塑料包装袋中向食品中迁移,食品在塑料包装材料中储存的时间越长,或用于包装食品的塑料材料中增塑剂含量越高,都会加大增塑剂向食品中迁移的量。国际上对邻苯二甲酸酯的禁用呼声越来越高，因此能够对塑料包装的产品中含有的增塑剂进行准确的分析显得至关重要。

现有技术中对水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的测定的样品前处理过程大多选用有机溶剂，在使用有机溶剂过程中会伴随着溶剂挥发，且处理过程复杂耗时长，在长时间的前处理过程中很容易引入空气、溶剂和周围环境中的杂质，对样品造成污染，影响定量结果的准确性。离子液体是一种由特定的阳离子和阴离子组成，在室温或接近室温下呈液态的有机盐。它蒸汽压低，不易挥发；稳定性好，不易燃；溶解能力强；可设计性强，可通过结构的改变调节其理化性质等。离子液体的溶解能力很强，其溶解度往往比传统的有机溶剂大得多，可以萃取多环芳烃等一般性有机物。

单滴微萃取在传统的液液萃取基础上，利用悬挂于微量进样器针尖上的溶剂微滴进行萃取的微型化的液相萃取技术。它克服了传统液液萃取的操作繁琐、劳动强度大、萃取时间长、萃取剂和样品用量大、易造成二次环境污染等缺点，并可很方便地与后续的色谱分析有机地结合起来，实现样品前处理和分析测定的一体化过程，特别适合于环境样品中痕量、超痕量污染物的测定。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种富集和检测水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法，利用离子液体作为萃取剂，采用单滴微萃取的前处理方式，结合气相色谱–质谱联用的检测手段，来定性定量分析水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯，简便高效、选择性好、灵敏度高、溶剂消耗量少。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种离子液体单滴微萃取-气质联用检测水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)待测样品萃取：称取样品10-50mL于萃取瓶中，加入搅拌磁子，用萃取瓶盖将萃取瓶密封，用微量进样器抽取1-5μL 1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体，使微量进样器针头穿透萃取瓶盖后插入瓶中，使微量进样器针尖插入液面下方，然后将离子液体缓慢挤出使其悬挂在针头上，进行萃取，开动搅拌器，搅拌速度为100-200r/min,控制萃取温度为40-60℃，萃取30-45min后，再重新将离子液体吸回微量进样器内，将含待测样品的萃取液转移至样品瓶中，重复操作3-5次，最后一次用干净1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体清洗微量进样器，并将清洗液转移至样品瓶中；

2)待测样品制备：用微量注射器吸取含待测样品的萃取液转移至顶空瓶中；

3)标准溶液制备：取多种邻苯二甲酸酯的标准品，逐级稀释后定容，配制 成多个浓度梯度的邻苯二甲酸酯混合标准溶液，在每种浓度的混合标准溶液中加入同一浓度的内标物；

4)气相色谱-质谱分析：利用顶空进样器-气相色谱-质谱联用仪对标准溶液和含待测样品萃取液进行检测分析：顶空条件：顶空平衡温度：80℃；平衡时间为30-50min；传输温度：100-120℃；气相色谱条件：色谱柱：采用DB-5MS色谱柱；规格：30m×0.25mm×0.25μm；载气：高纯氦，纯度≥99.999％；进样口温度：250℃；进样量：1μL；分流进样，惰性分流衬管，分流比：20:1；恒流模式，流速：1.0mL/min；选用惰性分流衬管可减少衬管对样品的吸附；质谱条件：电离方式：电子轰击源(EI)；电离能量：70eV；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；采集类型：选择离子扫描+全扫描(SIM+Scan)；溶剂延迟：10min；升温程序：初始温度80℃，保持0.5min，以30℃/min的速率至160℃，保持3min，再以5℃/min的速率至300℃，保持5min；

5)绘制标准曲线,结果计算。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1中微量进样器针尖插入液面下方0.5-1cm。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1中微量进样器针尖处于液体漩涡中。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1中萃取过程中每隔2-3min，重新将离子液体吸回微量进样器内，然后再挤出。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3中邻苯二甲酸酯标准品包括邻苯二甲酸二(2-乙基己基酯)(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基卞基酯(BBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)以及邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)。

作为本发明的进一步改进，所述内标物为苯甲酸苄酯。

作为本发明的进一步改进，所述步骤4中质谱条件还包括选用如下的定性离子和定量离子：

作为本发明的进一步改进，所述步骤4中气相色谱-质谱分析中扫描范围100-500(m/z)。可减少噪音。

本发明上述各步骤的物质用量和配比可以等比例扩大或者缩小，而不受具体重量值的限制。

本发明采用了单滴微萃取的前处理方式，单滴微萃取法集目标物的萃取、纯化、浓缩于一步，操作简单，成本低，富集效率高，溶剂用量少。利用1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体盐离子液体作为萃取剂，不需要多次萃取，样品用量少，溶剂消耗量少，对邻苯二甲酸酯的选择性好，采用气相色谱–质谱联用的检测手段，操作简便、灵敏度高，使用的色谱条件使邻苯二甲酸二(2-乙基己基酯)(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基卞基酯(BBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)的色谱峰与杂质色谱峰分离效果较好，回收率在98.3％到106.3％之间，样品测试结果的相对标准偏差在1.2％到3.8％之间。

附图说明

图1为本发明混合标准样品的色谱图。

具体实施方式

下面给出以下实施例对本发明做进一步的详述

1)仪器

气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent 7890A-5975C型)；顶空进样器(美国Agilent 7697A型)；电子天平(XS205，瑞士Mettler公司)；微量进样器(50μL上海安亭微量进样器厂)。

2)试剂

邻苯二甲酸二(2-乙基己基酯)(DEHP,纯度99％),邻苯二甲酸二丁酯(DBP,纯度99％)，邻苯二甲酸丁基卞基酯(BBP,纯度99％),邻苯二甲酸二异壬酯(DINP,纯度99％)，邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP，纯度99％)，邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP,纯度99％)，1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，正己烷，甲醇。3)气相色谱-质谱分析条件：顶空条件：顶空平衡温度：80℃；平衡时间为40min；传输温度：110℃；气相色谱条件：色谱柱：采用DB-5MS色谱柱；规格：30m×0.25mm×0.25μm；载气：高纯氦，纯度≥99.999％；进样口温度：250℃；进样量：1μL；分流进样，惰性分流衬管，分流比：20:1；恒流模式，流速：1.0mL/min；质谱条件：电离方式：电子轰击源(EI)；电离能量：70eV；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；采集类型：选择离子扫描+全扫描(SIM+Scan)；扫描范围100-500m/z；溶剂延迟：10min；升温程序：初始温度80℃，保持0.5min，以30℃/min的速率至160℃，保持3min，再以5℃/min的速率至300℃，保持5min。

表1选用的定性离子和定量离子

4)标准溶液的配制

将邻苯二甲酸二(2-乙基己基酯)(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基卞基酯(BBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)等量混合后得到混合标准样品，将混合标准样品制备成不同浓度的系列标准样品，在每种浓度的标准样品中加入等量的苯甲酸苄酯内标物，用顶空进样方式上气相色谱-质谱联用仪进行检测并绘制标准曲线，

表2标准曲线检出限和定量限

序号 名称 回归方程 相关系数 检出限μg/g 定量限μg/g 1 DEHP y＝48.665x+2251.7 0.9990 0.02 0.06 2 DBP y＝55.786x+2254.8 0.9994 0.02 0.07 3 BBP y＝57.278x+2342.5 0.9993 0.01 0.04 4 DINP y＝46.494x+2437.9 0.9991 0.01 0.08 5 DNOP y＝48.235x+2439.6 0.9995 0.01 0.06 6 DNOP y＝55.602x+2349.8 0.9992 0.02 0.04

5)按照GB/T23296.1-2009制备水基食品模拟物作为待测样品。

实施例1

分别称取30mL空白样品3份于萃取瓶中，分别添加10、30、50μg的混合标准样品，加入搅拌磁子，用萃取瓶盖将萃取瓶密封，用微量进样器抽取2μL1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体，使微量进样器针头穿透萃取瓶盖后插入瓶中，使微量进样器针尖插入液面下方1cm，然后将离子液体缓慢挤出使其悬挂在针头上，进行萃取，开动搅拌器，使微量进样器针尖处于液体漩涡中,搅拌速度为100r/min,控制萃取温度为55℃，每隔3min，重新将离子液体吸回 微量进样器内，然后再挤出，萃取45min后，再重新将离子液体吸回微量进样器内，将含待测样品的萃取液转移至样品瓶中，重复操作4次，最后一次用干净1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体清洗微量进样器，并将清洗液转移至样品瓶中，用微量注射器吸取含待测样品的萃取液转移至顶空瓶中；上气相色谱-质谱联用仪进行检测。

表3三种加标样品的回收率和RSD

实施例2

称取样品a 30mL于萃取瓶中，加入搅拌磁子，用萃取瓶盖将萃取瓶密封，用微量进样器抽取1.5μL 1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体，使微量进样器针头穿透萃取瓶盖后插入瓶中，使微量进样器针尖插入液面下方1cm，然后将离子液体缓慢挤出使其悬挂在针头上，进行萃取，开动搅拌器，使微量进样器针尖处于液体漩涡中,搅拌速度为200r/min,控制萃取温度为60℃，每隔3min，重新将离子液体吸回微量进样器内，然后再挤出，萃取30min后，再重新将离子液体吸回微量进样器内，将含待测样品的萃取液转移至样品瓶中，重复操作3次，最后一次用干净1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体清洗微量进样器，并将清洗液转移至样品瓶中；用微量注射器吸取含待测样品的萃取 液转移至顶空瓶中；上气相色谱-质谱联用仪进行检测。

实施例3

称取样品b 50mL于萃取瓶中，加入搅拌磁子，用萃取瓶盖将萃取瓶密封，用微量进样器抽取2.5μL 1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体，使微量进样器针头穿透萃取瓶盖后插入瓶中，使微量进样器针尖插入液面下方0.5cm，然后将离子液体缓慢挤出使其悬挂在针头上，进行萃取，开动搅拌器，使微量进样器针尖处于液体漩涡中,搅拌速度为100r/min,控制萃取温度为60℃，每隔3min，重新将离子液体吸回微量进样器内，然后再挤出，萃取45min后，再重新将离子液体吸回微量进样器内，将含待测样品的萃取液转移至样品瓶中，重复操作3次，最后一次用干净1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体清洗微量进样器，并将清洗液转移至样品瓶中；用微量注射器吸取含待测样品的萃取液转移至顶空瓶中；上气相色谱-质谱联用仪进行检测。

实施例4

称取样品c 40mL于萃取瓶中，加入搅拌磁子，用萃取瓶盖将萃取瓶密封，用微量进样器抽取3.5μL 1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体，使微量进样器针头穿透萃取瓶盖后插入瓶中，使微量进样器针尖插入液面下方0.5cm，然后将离子液体缓慢挤出使其悬挂在针头上，进行萃取，开动搅拌器，使微量进样器针尖处于液体漩涡中,搅拌速度为100r/min,控制萃取温度为50℃，每隔2min，重新将离子液体吸回微量进样器内，然后再挤出，萃取36min后，再重新将离子液体吸回微量进样器内，将含待测样品的萃取液转移至样品瓶中，重复操作4次，最后一次用干净1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体清洗微量进样器，并将清洗液转移至样品瓶中；用微量注射器吸取含待测样品的萃取液转移至顶空瓶中；上气相色谱-质谱联用仪进行检测。

实施例5

称取样品d 10mL于萃取瓶中，加入搅拌磁子，用萃取瓶盖将萃取瓶密封，用微量进样器抽取1.5μL 1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体，使微量进样器针头穿透萃取瓶盖后插入瓶中，使微量进样器针尖插入液面下方0.8cm，然后将离子液体缓慢挤出使其悬挂在针头上，进行萃取，开动搅拌器，使微量进样器针尖处于液体漩涡中,搅拌速度为200r/min,控制萃取温度为40℃，每隔2min，重新将离子液体吸回微量进样器内，然后再挤出，萃取30min后，再重新将离子液体吸回微量进样器内，将含待测样品的萃取液转移至样品瓶中，重复操作5次，最后一次用干净1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体清洗微量进样器，并将清洗液转移至样品瓶中；用微量注射器吸取含待测样品的萃取液转移至顶空瓶中；上气相色谱-质谱联用仪进行检测。

实施例6

称取样品e 20mL于萃取瓶中，加入搅拌磁子，用萃取瓶盖将萃取瓶密封，用微量进样器抽取1.5μL 1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体，使微量进样器针头穿透萃取瓶盖后插入瓶中，使微量进样器针尖插入液面下方0.5cm，然后将离子液体缓慢挤出使其悬挂在针头上，进行萃取，开动搅拌器，使微量进样器针尖处于液体漩涡中,搅拌速度为100r/min,控制萃取温度为45℃，每隔2min，重新将离子液体吸回微量进样器内，然后再挤出，萃取44min后，再重新将离子液体吸回微量进样器内，将含待测样品的萃取液转移至样品瓶中，重复操作3次，最后一次用干净1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体清洗微量进样器，并将清洗液转移至样品瓶中；用微量注射器吸取含待测样品的萃取液转移至顶空瓶中；上气相色谱-质谱联用仪进行检测。

表4不同实施例的检测结果

注：ND为未检出相应邻苯二甲酸酯类化合物的含义。