唐雷鸣，蒋玲波，王萍亚，陆羚子，戴意飞，黄鹂

舟山市食品药品检测检验研究院（舟山 316021）

塑化剂又称为增塑剂，常于塑料生产过程中添加以增加塑料的弹性和柔性。塑化剂主要包括脂肪族二元酸酯类（Aliphaticdibasicesters）、苯二甲酸酯类（Phthalates）、苯甲酸酯类（Benzenepolyesters）等，其中使用最广泛的是邻苯二甲酸酯类（PAEs）。塑化剂作为环境污染物，可在地表水、地下水、饮用水、空气、土壤，以及动、植物体内被广泛检测到，人体主要通过食品和空气2个途径吸收，且通过食物链对邻苯二甲酸酯类物质存在富集作用，从而对人体健康造成威胁[1-2]。极低浓度的PAEs有类似雌性激素的作用，可干扰人和动物的内分泌系统，可能引起人类呼吸系统疾病、儿童肥胖、生殖和神经心理疾病等，高浓度时还可引发癌症[3]。

国内外对邻苯二甲酸酯类塑化剂检测方法有较多研究，主要有液相色谱（LC）法[4-6]、毛细柱气相色谱（GC）法[7]、气相色谱-质谱联用（GC-MS）法[8-10]、液相色谱-质谱联用（LC-MS）法[11-12]等。GB 5009.271—2016采用气相色谱-质谱联用法检测饮料中的PAEs。这些方法所需的处理方法复杂、分析时间长且定性能力不强，不适合同时测定20种以上多组分残留的邻苯二甲酸酯类塑化剂快速定性和定量分析要求。

试验采用二维色谱质谱联用（2D-LC-MS/MS）技术建立饮料中21种邻苯二甲酸酯类塑化剂快速、高效、灵敏的检测方法。该方法操作简便快速，可有效减少基体成分干扰，高灵敏度、高分辨率地检测饮料中邻苯二甲酸酯类塑化剂，并尚未见相关报道。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

二维超高效液相色谱仪（美国Waters公司），配有ACQUITY UPLC QSM四元溶剂管理系统（第1维）、ACQUITY UPLC BSM二元溶剂管理系统（第2维）、ACQUITY UPLC FTN样品管理系统、ACQUITY UPLC CM-A色谱柱管理系统组成；XEVOTQXS三重四极杆/复合线性离子阱串联质谱仪（美国Waters公司）；Milli-Q超纯水器（美国Millipore公司）；数显型漩涡混合器（美国Talboys）。

21种邻苯二甲酸酯类塑化剂（邻苯二甲酸二甲酯DMP、邻苯二甲酸二乙酯DEP、邻苯二甲酸二异丙酯DIPrP、邻苯二甲酸二烯丙酯DAP、邻苯二甲酸二丙酯DPrP、邻苯二甲酸二异丁酯DIBP、邻苯二甲酸二丁酯DBP、邻苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯DMEP、邻苯二甲酸二异戊酯DIPP、邻苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯BMPP、邻苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯DEEP、邻苯二甲酸二戊酯DPP、邻苯二甲酸二己酯DHXP、邻苯二甲酸丁基苄基酯BBP、邻苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯DBEP、邻苯二甲酸二（2-乙基）乙酯DEHP、邻苯二甲酸二庚酯DHP、邻苯二甲酸二苯酯DPhP、邻苯二甲酸二正辛酯DNOP、邻苯二甲酸二壬酯DINP、邻苯二甲酸二异癸酯DIDP）混标（1 000∶5 000 mg/L，上海安谱公司）；甲醇、乙腈、叔丁基甲醚（色谱纯，德国Merck公司）。

1.2 标准溶液的配制

准确移取1 mL 21种邻苯二甲酸酯塑化剂标准品，用甲醇定容至100 mL，得到邻苯二甲酸酯类塑化剂标准储备液，浓度10 μg/mL。准确移取上述标准储备液，以甲醇逐级稀释配制8，20，40，80，100和1 000 ng/mL系列混合标准工作溶液。

1.3 样品前处理

取2.0 g混合均匀的饮料样品，置于50 mL具塞离心管中，加入固体氯化钠至水相饱和，加入5 mL提取溶剂（V乙腈∶V叔丁基甲醚=9∶1），于混合器上涡旋混匀1 min，超声提取5 min，以4 000 r/min离心5 min，收集上清液，经0.22 μm针头过滤器过滤，供2D-LC-MS/MS测定。

1.4 色谱条件

色谱柱Ⅰ选用C8色谱柱，30 mm×2.1 mm（内径），10 μm；色谱柱Ⅱ：选用C18柱，100 mm×2.1 mm（内径），1.7 μm；第一维液相色谱仪流动相为水-乙腈；第二维液相色谱仪流动相为甲醇-0.1%甲酸水溶液；柱温35 ℃；过滤液进样量10 μL。

表1 第一维液相色谱梯度

表2 第二维液相色谱梯度

1.5 质谱条件

电喷雾离子源（ESI+）采用正离子扫描方式；质谱扫描方式采用多反应监控（MRM）；毛细管电压（IS）3 kV，离子源温度150 ℃，脱溶剂气温度500℃；脱溶剂气流速650 L/h；锥孔气150 L/h；碰撞气流速0.15 mL/min。在此条件下，21种邻苯二甲酸酯类塑化剂的保留时间和定性定量离子如表3所示。

表3 21种邻苯二甲酸酯类塑化剂的保留时间和定性定量离子表

2 结果与讨论

2.1 色谱柱选择优化

第一维液相色谱仪中比较不同粒径的SPE柱，选择性能最佳的C8色谱柱，30 mm×2.1 mm（内径），10 μm；第二维液相色谱的色谱柱主要起到分离作用，而邻苯二甲酸酯塑化剂是一类极性较弱的化合物，且含有苯环，因此考察弱极性的液相色谱柱：C8（2.1 mm×100 mm×1.7 μm）、C18（2.1 mm×100 mm×1.7 μm）和苯基柱（2.1 mm×100 mm×1.7 μm）对21种待测塑化剂物质分离的影响。结果表明，选用C8柱时，DIBP出峰峰型不佳，其他待测物质色谱峰分离度也欠好；选用苯基柱时，出峰保留时间较长，峰型展宽，不利于获得较好的灵敏度与分辨率；而选用C18色谱柱时，获得的色谱峰峰形对称、定量准确、重现性好、分离效果好。因此，第一维液相选择10 μm粒径的C8SPE柱作为净化富集柱，第二维液相色谱选用C18柱作为分离分析色谱柱。

图1 50 ng/mL 21种邻苯二甲酸酯类塑化剂的TIC总离子流图

2.2 阀切换时间优化

阀切换时间直接影响第一维液相色谱净化效果与化合物能否全部进入第二维液相色谱，通过串联1台紫外检测器在线监测化合物洗脱与进入第二位液相的时间，发现1.6 min切换时间能保证塑化剂化合物被洗脱下来切换进入到第二维液相色谱仪。第一维液相色谱在0～0.8 min以100%水作为流动相起到上样的作用，六通阀处于position 1位置。1.6 min时切换六通阀至position 2位置，1.6～4.0 min切换为100%乙腈为流动相起到洗脱作用，6.0～16.0 min切换回100%水的流动相，15 min时将六通阀切换回position 1位置。

2.3 提取溶剂优化

试验考察不同提取溶剂，邻苯二甲酸酯塑化剂在甲醇、乙腈、正己烷中溶解性较好，比较8种溶剂组合。结果表明，乙腈提取效果较为理想，仅对极性很弱的DINP和DIDP提取效果较差，通过改进采用乙腈-叔丁基甲醚（体积比9∶1），且在提取前加入NaCl饱和水相能有效提高提取效果。因此，选择乙腈-叔丁基甲醚（体积比9∶1）提取样品中的邻苯二甲酸酯类塑化剂物质。

2.4 标准曲线和检出限

准确移取标准储备液，以甲醇逐级稀释配制8，20，40，80，100和1 000 ng/mL系列混合标准工作溶液，自动进样10 μL，进行2D-LC-MS/MS分析。每个质量浓度的样品测定3次，利用定量离子峰面积绘制标准曲线，以目标物的峰面积（y）对其质量浓度（x，ng/mL）进行线性回归，得到各邻苯二甲酸酯塑化剂物质的线性方程、相关系数和线性范围，结果见表4。该方法重现性好，质量浓度8～1 000 ng/mL时线性良好，相关系数在0.994以上，其灵敏度高，检出限低，检出限范围为20～50 μg/kg，能满足定量分析的要求。

表4 21种邻苯二甲酸酯塑化剂线性方程、相关系数、线性范围及检出限

接表4

2.5 方法的回收率与精密度

取橙汁作为实际样品进行加标回收试验，分别加混合标样50，100和1 000 μg/kg 3个不同浓度，各进行6次重复样品测定，同时做空白样试验，检测其本底成分，结果见表5。

由表5可知，试验采用的样品处理方法能够达到国家标准规定的要求。

表5 加标回收率及精密度（n=6）

3 结论

试验所建立的二维色谱质谱联用方法可同时检测饮料中21种邻苯二甲酸酯类塑化剂，样品前处理简便快速，自动化程度高，采用二维液相色谱的方法实现在线富集净化分离分析的功能。21种邻苯二甲酸酯类塑化剂在8～1 000 ng/mL范围内线性关系良好，R2均大于0.994。该方法具有高通量、高灵敏度、高分辨率、高质量精确度及可行的线性范围，可利用质谱定性的功能，对邻苯二甲酸酯类塑化剂进行检测，明显减少假阳性等误判事件，极大提高检测机构对饮料产品风险的监测能力，促进饮料行业持续健康发展有现实意义，可为食品行业监管部门和检测机构提供技术储备，应用前景广泛。