本發(fā)明涉及煙用水基膠的檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種同時(shí)測(cè)定水基膠中乙酸乙烯酯和六種苯系物含量的方法。
背景技術(shù):
水基膠是卷煙生產(chǎn)過(guò)程中必需的一種輔助材料,它是以水為分散介質(zhì)的水溶性或乳液型膠粘劑,在卷煙生產(chǎn)行業(yè)中主要用于卷煙搭口、卷煙接嘴、濾棒中線以及卷煙包裝等。在生產(chǎn)水基膠的過(guò)程中,因?yàn)樵匣虿僮鞴に噯?wèn)題,可能會(huì)引入一些乙酸乙烯酯、苯系物等物質(zhì)。乙酸乙烯酯屬于2B類(lèi)致癌物質(zhì),不僅對(duì)人體和環(huán)境會(huì)造成傷害,而且嚴(yán)重影響卷煙產(chǎn)品的感官質(zhì)量。苯系物有較大毒性,可造成人體皮膚、肺部、神經(jīng)系統(tǒng)等疾病,危害消費(fèi)者的健康。國(guó)家煙草行業(yè)對(duì)水基膠的質(zhì)量監(jiān)控特別嚴(yán)格,對(duì)其中可能殘留的乙酸乙烯酯和苯系物等物質(zhì)分別做了相應(yīng)的限量規(guī)定,并制定了對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。
現(xiàn)有研究成果中,目前缺乏針對(duì)一次進(jìn)樣就可同時(shí)檢測(cè)水基膠中乙酸乙烯酯和多種苯系物含量的相關(guān)技術(shù)研究和技術(shù)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:提供一種同時(shí)測(cè)定水基膠中乙酸乙烯酯和六種苯系物含量的方法,一次進(jìn)樣同時(shí)測(cè)定水基膠中乙酸乙烯酯和6種苯系物含量,快速、準(zhǔn)確、重復(fù)性好、回收率高,具有良好的實(shí)用性。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該同時(shí)測(cè)定水基膠中乙酸乙烯酯和六種苯系物含量的方法包括以下步驟:
(1)工作萃取液的制備:分別稱(chēng)取內(nèi)標(biāo)物2-己酮和異丁醇,以N,N-二甲基甲酰胺為溶劑,配制成2-己酮濃度為0.05mg/L、異丁醇濃度為5mg/L的含雙內(nèi)標(biāo)的工作萃取液;
(2)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的制備:準(zhǔn)確稱(chēng)取乙酸乙烯酯標(biāo)準(zhǔn)品0.250g和苯系物各濃度50μg/g的苯系物混標(biāo)溶液0.1g于25ml的容量瓶中,以N,N-二甲基甲酰胺定容,得到乙酸乙烯酯濃度為10mg/ml、對(duì)二甲苯(間二甲苯)的濃度為0.4μg/ml、其它苯系物各濃度為0.2μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)溶液母液;準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)溶液母液各10、50、100、250、400μl于20mL頂空瓶中,加入1.0ml雙內(nèi)標(biāo)的工作萃取液,迅速壓蓋密封待測(cè);所述苯系物為六種,分別為:苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯和對(duì)二甲苯;
(3)試樣制備:稱(chēng)取0.10~0.15g水基膠樣品于20ml 頂空瓶中,加入1.0ml的工作萃取液,迅速壓蓋密封待測(cè);
(4)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜分析:用頂空-氣相色譜質(zhì)譜儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和密封好的試樣進(jìn)行檢測(cè)分析;所述檢測(cè)分析是采用選擇離子法進(jìn)行定性分析,采用內(nèi)標(biāo)工作曲線法進(jìn)行定量分析。
其中,步驟(4)中,所述頂空-氣相色譜-質(zhì)譜的工作參數(shù)為:頂空工作參數(shù)為頂空瓶體積20ml,樣品平衡溫度80℃,進(jìn)樣針溫度160℃,傳輸線溫度180℃,平衡時(shí)間30.0min,樣品瓶加壓時(shí)間1.00min,進(jìn)樣時(shí)間1.00min,拔針時(shí)間0.50min,高壓進(jìn)樣模式;色譜柱壓力為196.51kPa;進(jìn)樣壓力為241. 33kPa;氣相色譜工作參數(shù)為色譜柱采用SUPELCO VOCOLTM毛細(xì)柱,60m×0.32mm(內(nèi)徑)×1.8μm( 膜厚),載氣為He,進(jìn)樣口溫度180℃,恒流模式,柱流量1.0ml/min,分流比30:1,程序升溫為初始40℃,保持5min ,以15℃/min升至110℃,以5℃/min升至180℃;質(zhì)譜工作參數(shù)為GC傳輸線溫度240℃,離子源溫度230℃,溶劑延遲 10.00 min,質(zhì)譜掃描范圍30~180u,譜庫(kù)檢索采用NIST庫(kù)進(jìn)行檢索。
其中,步驟(4)中所述采用選擇離子法進(jìn)行定性分析的特征離子如下所示:掃描方式為選擇性離子掃描,乙酸乙烯酯的選擇離子為43、86,異丁醇的選擇離子為43、74,苯的選擇離子為78、,51,甲苯的選擇離子為91、51, 2-己酮的選擇離子為58、100,乙苯的選擇離子為91、106,對(duì)二甲苯(間二甲苯)的選擇離子為91、106,鄰二甲苯的選擇離子為91、106。
其中,步驟(4)所述采用內(nèi)標(biāo)工作曲線法進(jìn)行定量分析的標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制和結(jié)果計(jì)算方法是:以每一種待測(cè)物物質(zhì)濃度為縱坐標(biāo)、相應(yīng)物質(zhì)的色譜峰面積與對(duì)應(yīng)的內(nèi)標(biāo)峰面積比值Y為橫坐標(biāo)進(jìn)行回歸分析,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線;將相同條件下測(cè)得的樣品溶液中的待測(cè)物色譜峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積的比值,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到樣品溶液中待測(cè)物的質(zhì)量濃度,通過(guò)計(jì)算得到原始樣品中待測(cè)物的含量。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、水基膠中的乙酸乙烯酯含量比苯系物的含量高很多(近1000倍),簡(jiǎn)單的分析會(huì)導(dǎo)致苯系物的含量產(chǎn)生很大的偏差,因此本發(fā)明引入雙內(nèi)標(biāo),利用被測(cè)物與對(duì)應(yīng)的內(nèi)標(biāo)物校正因子的比值不變來(lái)進(jìn)行定量,使得結(jié)果更加精確。
2、《YC/T 334-2010 煙用水基膠 苯、甲苯及二甲苯的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》給定了苯系物的內(nèi)標(biāo)為2-己酮,本發(fā)明選定水基膠中不含的、與乙酸乙烯酯的相似或相近、且在待測(cè)組分附近出峰的異丁醇作為乙酸乙烯酯的檢測(cè)內(nèi)標(biāo)。
3、本發(fā)明利用頂空-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,一次進(jìn)樣即實(shí)現(xiàn)對(duì)煙用水基膠中的乙酸乙烯酯和六種苯系物含量的同時(shí)測(cè)定,準(zhǔn)確、快速、高靈敏、重現(xiàn)性好,
可以很好地應(yīng)用于大批量和快速檢測(cè)分析卷煙用材料的水基膠檢測(cè)方面。
4、在樣品的前處理方面,現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道和研究成果均采用分散-萃取的技術(shù),本發(fā)明采用N,N-二甲基甲酰胺作為分散劑和萃取劑,操作簡(jiǎn)單,大大簡(jiǎn)化了前處理步驟,從而減少了實(shí)驗(yàn)誤差。
5、煙草行業(yè)對(duì)于水基膠中的鄰二甲苯、間二甲苯和對(duì)二甲苯含量沒(méi)有提出各自的限量要求,只是對(duì)二甲苯的總量提出限量要求,因此合并計(jì)算間二甲苯和對(duì)二甲苯含量不會(huì)影響最終結(jié)果。本發(fā)明基于上述原因,為避免頻繁更換色譜柱,使用未能將對(duì)二甲苯和間二甲苯的色譜峰分開(kāi)的紙張中溶劑殘留檢測(cè)的色譜柱,使得檢測(cè)方便快捷。
6、本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,各組分的回歸方程相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.999以上,六種苯系物的定量檢測(cè)限為0.01~0.02mg/kg,乙酸乙烯酯的定量檢測(cè)限為0.1mg/kg,完全符合定量要求。
附圖說(shuō)明
圖1是乙酸乙烯酯標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖2是苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖3是甲苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖4是乙苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖5是對(duì)二甲苯(間二甲苯)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖6是鄰二甲苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明方法。下述實(shí)施例和附圖僅用于示例性說(shuō)明,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例:10個(gè)水基膠樣品中乙酸乙烯酯和苯系物含量的測(cè)定
(1)工作萃取液的制備:準(zhǔn)確稱(chēng)取10mg( 精確至0.1mg)2-己酮和1g( 精確至0.1mg)異丁醇置于100mL 容量瓶中,用N,N-二甲基甲酰胺稀釋至刻度,配制成2-己酮濃度為0.1mg/ml、異丁醇濃度為10mg/ml的儲(chǔ)備雙內(nèi)標(biāo)萃取液;準(zhǔn)確移取0.5ml配制好的儲(chǔ)備雙內(nèi)標(biāo)萃取液于1000ml容量瓶中,用N,N-二甲基甲酰胺稀釋至刻度,混合均勻作為工作萃取液;
(2)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的制備:準(zhǔn)確稱(chēng)取乙酸乙烯酯標(biāo)準(zhǔn)品0.250g和苯系物各濃度50μg/g的苯系物混標(biāo)溶液0.1g于25ml的容量瓶中,以N,N-二甲基甲酰胺定容至刻度,得到乙酸乙烯酯濃度為10mg/ml、對(duì)二甲苯(間二甲苯)的濃度為0.4μg/ml、其它苯系物各濃度為0.2μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液母液;準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)工作溶液母液各10、50、100、250、400μl于20mL頂空瓶中,加入1.0ml工作萃取液,迅速壓蓋密封待測(cè);
(3)樣品溶液的制備:稱(chēng)取0.10~0.15g(精確至0.0001g)水基膠樣品于20ml頂空瓶中,加入1.0ml工作萃取溶液,迅速壓蓋密封待測(cè);
(4)頂空-氣相色譜-質(zhì)譜分析:用頂空-氣相色譜-質(zhì)譜儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和密封好的樣品溶液進(jìn)行檢測(cè)分析;頂空-氣相色譜-質(zhì)譜的工作參數(shù)為:頂空工作參數(shù)為頂空瓶體積20ml,樣品平衡溫度80℃,進(jìn)樣針溫度160℃,傳輸線溫度180℃,平衡時(shí)間30.0min,樣品瓶加壓時(shí)間1.00min,進(jìn)樣時(shí)間1.00min,拔針時(shí)間0.50min,高壓進(jìn)樣模式;色譜柱壓力為196.51kPa;進(jìn)樣壓力為241.33kPa;氣相色譜工作參數(shù)為色譜柱采用SUPELCO VOCOLTM毛細(xì)柱,60m×0.32mm(內(nèi)徑)×1.8μm( 膜厚) ,載氣為He,進(jìn)樣口溫度180℃,恒流模式,柱流量1.0ml/min,分流比30:1,程序升溫為初始40℃,保持5min ,以15℃/min升至110 ℃,以5℃/min升至180℃;質(zhì)譜工作參數(shù)為GC傳輸線溫度240℃,離子源溫度230℃,溶劑延遲 10.00 min,質(zhì)譜掃描范圍30~180u,譜庫(kù)檢索采用NIST庫(kù)進(jìn)行檢索;掃描方式為選擇性離子掃描,乙酸乙烯酯的選擇離子為43、86,異丁醇的選擇離子為43、74,苯的選擇離子為78、,51,甲苯的選擇離子為91、51, 2-己酮的選擇離子為58、100,乙苯的選擇離子為91、106,對(duì)二甲苯(間二甲苯)的選擇離子為91、106,鄰二甲苯的選擇離子為91、106;
(5)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制及結(jié)果計(jì)算:以內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行乙酸乙烯酯、苯、甲苯、乙苯、間、對(duì)二甲苯和鄰二甲苯含量的定量分析,即以乙酸乙烯酯、苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯(間二甲苯)和鄰二甲苯分別和對(duì)應(yīng)的內(nèi)標(biāo)物的色譜峰面積比對(duì)其相應(yīng)濃度進(jìn)行回歸分析,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線;將相同條件下測(cè)得的樣品溶液中的乙酸乙烯酯、苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯(間二甲苯)和鄰二甲苯和內(nèi)標(biāo)物的色譜峰面積比代入標(biāo)準(zhǔn)曲線,即得到樣品溶液中待測(cè)物的質(zhì)量濃度,通過(guò)計(jì)算得到原始樣品中待測(cè)物的含量;檢測(cè)結(jié)果如表1所示:
表1 一次進(jìn)樣同時(shí)檢測(cè)水基膠中七種化合物的檢測(cè)結(jié)果(mg/kg)
同時(shí),對(duì)最低濃度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行10次測(cè)定,計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差,以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為該組分的定性檢出限,以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為該組分的定量檢測(cè)限,見(jiàn)表2所示;結(jié)果顯示,各組分的回歸方程相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.999以上,乙酸乙烯酯的定量檢測(cè)限為0.10mg/kg,6 種苯系物的定量檢測(cè)限為0.02 ~0.03 mg/kg,符合定量要求。
表2 七種化合物的檢測(cè)限、回收率結(jié)果
最后說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。