一种木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法
【专利摘要】本发明提供了一种木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，包括如下步骤：将待测样品粉碎，用甲醇超声提取，过滤，向滤液中加入内标工作溶液，离心，上清液经滤膜过滤后旋蒸浓缩；向浓缩液中加入碳酸钾溶液、摇匀后加入乙酸酐进行衍生化，边振荡边放气，将衍生化后的浓缩液通过Oasis?HLB固相萃取柱后依次采用去离子水淋洗、真空泵将水抽干、乙酸乙酯洗脱后得到洗脱液，向所述洗脱液中加入适量无水硫酸钠干燥，涡旋振荡后采用气相色谱-串联质谱方法进行测定。本发明建立了基于固相萃取-气相色谱-串联质谱同时测定木制儿童用品中10种木材防腐剂含量的方法，对于复杂基质的木材样品中目标物的检测，具有良好的选择性与灵敏度。
【专利说明】一种木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防腐剂含量的测定方法，特别是涉及一种木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法。
【背景技术】
[0002]生活中木制儿童用品非常普遍，如婴儿床等木制儿童家具、木制玩具、木制儿童餐具等等，几乎每个儿童都会接触到，木制儿童用品是否安全与儿童的身体健康密切相关。当前很多厂家宣称其产品“纯天然原木制造”、“健康环保无毒漆”等，给消费者一种健康环保的印象。然而“原木”、“无漆”并不等于绝对环保，木材原材料及成品一般都会经过防腐处理，而有些木材防腐剂具有较强的毒性，如氯酚类化合物、菊酯类化合物等，这些物质会在儿童接触过程中经呼吸、唾液或汗液迁移入体内，对其身体健康构成严重危害，可能会致畸、致癌及致基因突变等。欧盟在公布的玩具协调标准EN71-9，10，11中对本文中涉及的10种木材防腐剂进行了限量要求，其中最低限量为lmg/kg。
[0003]目前涉及木材及木制品中防腐剂的检测方法报道中，可查到的文献中涉及到的木制产品有木制家具、木制容器、红酒用软木塞、木制玩具等，检测方法为气相色谱法(GC-ECD)和气相色谱-质谱法(GC-MS)。然而，木材样品的物质成分复杂，采用现有的气相色谱或气相色谱-质谱法有时并不能提供足够的选择性及灵敏度，易导致“假阳性”或“难以定量”等情况发生。而串联质谱具有闻选择性与闻灵敏度的特点，能够在复杂基质中对痕量物质进行确证分析。目前国内外尚且没有气相色谱-串联质谱法同时检测木制儿童用品中木材防腐剂的相关报道。
[0004]本文拟基于固相萃取-气相色谱-串联质谱(SPE-GC-MS/MS)技术，建立木制儿童用品中10种木材防腐剂准确、灵敏、稳定的检测方法。通过对木材样品前处理过程进行优化，详细考察多种实验参数对结果的影响，并进行方法验证及实际样品的测定，确保该方法可应用于木制儿童用品中防腐剂的实际检测工作。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种准确、灵敏、稳定的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法。
[0006]一种木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，包括如下步骤:
[0007]将待测样品粉碎，用甲醇超声提取，过滤，向滤液中加入内标工作溶液，离心，上清液经滤膜过滤后旋蒸浓缩；向浓缩液中加入碳酸钾溶液、摇匀后加入乙酸酐进行衍生化，边振荡边放气,将衍生化后的浓缩液通过Oasis HLB固相萃取柱后依次采用去离子水淋洗、真空泵将水抽干、乙酸乙酯洗脱后得到洗脱液，向所述洗脱液中加入适量无水硫酸钠干燥，涡旋振荡后采用气相色谱-串联质谱方法，多反应离子监测模式MRM下测定，内标法进行定量。
[0008]本发明所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其中，所述方法同时检测10种防腐剂的含量，所述防腐剂为2，4，5-三氯苯酚、2，4，6-三氯苯酚、2，3，4三氯苯酚、2，3，4，6-四氯苯酚、林丹、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、五氯苯酚和2，4 二氯苯酚。
[0009]本发明所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其中所述气相色谱-串联质谱条件为:
[0010]Agilent HP-5MS 色谱柱:30mX0.25mm 1.d.，0.25 μ m ;进样 口温度 280°C ;载气流速为1.0mL/min ;不分流进样,进样量2 μ L ;
[0011]采用程序升温方法:初始温度60°C，以20°C /min升至200°C，然后以10°C /min升至280°C，保持8min ;溶剂延迟5min ;传输线温度250°C ;离子源温度180°C ；EI电离方式，电离能量70eV ;多反应监测方式测定。
[0012]本发明所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，包括如下步骤:
[0013]将样品用研磨仪粉碎成小于2mm木屑，准确称取2g样品于50mL具塞试管中，用甲醇超声提取2次，每次20mL，提取15min ;过滤并合并滤液至离心管中，加入ImL内标工作溶液，在4°C、13000r/min条件下离心5min，经0.45 μ m PTFE滤膜过滤后转移至鸡心瓶中，35°C、170hpa下旋蒸浓缩至I?3mL ;向浓缩液中加40mL0.lmol/L碳酸钾溶液，摇勻后加入ImL乙酸酐进行衍生化，边振荡边放气，操作约Imin后置于摇床振荡IOmin ;将振荡后的溶液通过Oasis HLB固相萃取柱,然后经5mL去离子水淋洗,利用真空泵将水抽干,最后用IOmL乙酸乙酯洗脱，收集洗脱液加入适量无水硫酸钠干燥，保证将洗脱液中残留水分去掉即可，涡旋振荡30s后采用气相色谱-串联质谱方法进行测定。
[0014]本发明所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其中所述内标工作溶液的配制方法如下:
[0015]准确称取50mg2，3，4_三氯苯酚于IOOmL棕色容量瓶中，用体积比为9:1乙醇/冰醋酸溶液作为溶剂定容，配制成质量浓度为500mg/L的内标储备液，然后将其稀释至浓度为5mg/L的内标工作溶液。
[0016]本发明所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其中所述Oasis HLB固相萃取柱需提前经过5mL甲醇活化、5mL去离子水平衡。
[0017]本发明所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其中所述方法对于10种不同防腐剂物质的定量限在0.0025mg/kg?0.2mg/kg之间，线性范围为0.0025mg/kg?25mg/kg。
[0018]本发明所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:所述旋蒸浓缩过程温度为35°C，压强开始时为300hPa，在不产生暴沸的情况下逐渐过渡到170hPa。
[0019]本发明木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法与现有技术不同之处在于:
[0020]本发明所述木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法建立了基于固相萃取-气相色谱-串联质谱(SPE-GC-MS/MS)同时测定木制儿童用品中10种木材防腐剂含量的方法；在甲醇溶剂提取，乙酸酐试剂衍生、固相萃取净化后，经HP-5MS色谱柱(30mX0.25mmX0.25 μ m)分离，采用串联质谱在多反应离子监测模式(MRM)下进行检测，具有更好的选择性及灵敏度，采用内标法进行定量，定量结果更为准确；考察了多种实验参数对于检测结果的影响，并进行了方法验证；本发明所述方法对于复杂基质的木材样品中目标物的检测，具有良好的选择性与灵敏度。[0021 ] 对于不同物质的定量限(L0Q)在0.0025mg/kg~0.2mg/kg之间，线性范围为0.0025mg/kg~25mg/kg，低、中、高3个添加水平的平均回收率在85.2%~100.1%之间，日内精密度(N=6)在0.6%~9.1%之间，日间精密度(N=6)范围在2.3%~7.2%之间。将该方法应用于实际样品抽查中，发现了多种木材防腐剂的残留。
[0022]下面结合附图对本发明的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】[0023]图1为采用本发明所述木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法得到的10种防腐剂的典型色谱分离图(2mg/L)；
[0024]图2为本发明所述方法中3种扫描模式测定实际木材玩具样品的色谱图对比；
[0025]图3为本发明所述方法中不同溶剂对10种木材防腐剂提取效果的比较；
[0026]图4为本发明所述方法中不同固相萃取柱对10种木材防腐剂萃取效果的比较；
[0027]图5为本发明所述方法中不同洗脱溶剂对10种木材防腐剂洗脱效果的比较；
[0028]图6为本发明所述方法中空白样品及加标样品(2mg/kg)的MRM色谱图。
【具体实施方式】
[0029]实施例1
[0030]一种木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，包括如下步骤:
[0031]1.仪器与试剂
[0032]7890A气相色谱仪:美国Agilent公司；Quattro Micro三重四级杆质谱:美国Waters公司，配EI源；固相萃取装置:美国Supelco公司；NVC_2000型旋转蒸发仪:日本Eyela公司；P300H超声波清洗器:德国Elma公司；SM2000型切割研磨仪:德国Retsch公司；离心机:日本Hitachi公司；Oasis HLB固相萃取柱(6mL, 200mg):美国Waters公司。
[0033]标准品:2，4，5-三氯苯酚、2，4，6_三氯苯酚、2，3，4三氯苯酚、2，3，4，6_四氯苯酚、林丹、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯均购自Accustandard公司，纯度> 98% ;五氯苯酹、
2,4二氯苯酹购自Dr.Ehrenstorfer公司，纯度≥99% ;氯菊酯购自Fluka公司，纯度≥98% ；其中，氯菊酯、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯均为异构体的混合物。实验用水为经Mill1-Q净化系统制备的去离子水；氦气、氩气(> 99.999%);甲醇、乙腈、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷、正己烷(色谱纯，美国J.T.Baker公司)；实验中所使用的其它试剂为分析纯。
[0034]2.标准溶液的配制
[0035]待测物质:准确称取10种防腐剂标准品各50mg于50mL棕色容量瓶中，用9:1( v/v)乙醇/冰醋酸溶液定容，配制成浓度为1000mg/L的单标储备液，利用单标储备液配置浓度为50mg/L的10种物质全混储备液。实验中根据需要，可用9:1 (v/v)的乙醇/冰醋酸稀释至所需浓度的系列工作溶液。
[0036]内标物质:准确称取50mg2，3，4-三氯苯酚于IOOmL棕色容量瓶中，用9:1 (v/v)乙醇/冰醋酸溶液作为溶剂定容，配制成质量浓度为500mg/L的内标储备液，然后将其稀释至浓度为5mg/L的内标工作溶液。
[0037]3.阳性样品的制作[0038]将空白木材样品用研磨仪粉碎成小于2_的木屑，称取适量木屑于具塞圆底烧瓶中，在一锥形瓶中加入适量全混标准溶液，并添加适量甲醇稀释，保证稀释后的溶液倒入圆底烧瓶内能将全部木屑浸没。将圆底烧瓶置于摇床振荡2h后静置过夜，以确保防腐剂充分渗透至木材内部。然后在35°C、170hPa下(开始时300hPa，逐渐过渡到170hPa，以避免溶液爆沸；至于压强下降的速度以不产生暴沸为准，未暴沸则可以快一点，保守的话速度可以慢一点。)旋蒸，将溶剂缓慢蒸发至近干。将近干的木屑样品平铺在聚四氟乙烯托盘或大表面皿上，直至溶剂完全挥发，即得到阳性样品。
[0039]4.样品前处理
[0040]将样品用研磨仪粉碎成小于2mm木屑，准确称取2g样品于50mL具塞试管中，用甲醇超声提取2次，每次20mL，提取15min。过滤并合并滤液至离心管中，加入ImL内标工作溶液，在4°C、13000r/min条件下离心5min,经0.45 μ m PTFE (聚四氟乙烯)滤膜过滤后转移至鸡心瓶中，35°C、170hpa下(开始时300hPa，逐渐过渡到170hPa，以避免溶液爆沸)旋蒸浓缩至I~3mL。向浓缩液中加40mL0.lmol/L碳酸钾溶液，摇匀后加入ImL乙酸酐进行衍生化，边振荡边放气，操作约Imin后置于摇床振荡lOmin。将衍生化后的溶液通过提前经5mL甲醇活化、5mL去离子水平衡的Oasis HLB固相萃取柱，然后经5mL去离子水淋洗，利用真空泵将水抽干，最后用IOmL乙酸乙酯洗脱，收集洗脱液加入适量无水硫酸钠干燥，保证将洗脱液中残留水分去掉即可，涡旋振荡30s后采用气相色谱-串联质谱方法进行测定。
[0041]5.色谱-质谱条件
[0042]Agilent 册-51^色谱柱(3011^0.25臟 1.d.，0.25 μ m);进样口温度 280°C ;载气流速为1.0mL/min ;不分流进样，进样量2 μ L ;程序升温:初始温度60°C，以20°C /min升至200°C，然后以10°C /min升至280°C (保持8min);溶剂延迟5min ;传输线温度250°C ;离子源温度180°C ；EI电离方式，电离能量70eV ;多反应监测(MRM)方式测定。
[0043]上述条件下各待测物质的保留时间、特征离子对等参数见表1。
[0044]表1待测物质的保留时间、监测离子对、线性范围、相关系数等参数
[0045]
【权利要求】
1.一种木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:包括如下步骤:将待测样品粉碎，用甲醇超声提取，过滤，向滤液中加入内标工作溶液，离心，上清液经滤膜过滤后旋蒸浓缩；向浓缩液中加入碳酸钾溶液、摇匀后加入乙酸酐进行衍生化，边振荡边放气，将衍生化后的浓缩液通过Oasis HLB固相萃取柱后依次采用去离子水淋洗、真空泵将水抽干、乙酸乙酯洗脱后得到洗脱液，向所述洗脱液中加入适量无水硫酸钠干燥，涡旋振荡后采用气相色谱-串联质谱方法，多反应离子监测模式MRM下测定，内标法进行定量。
2.根据权利要求1所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:所述方法同时检测10种防腐剂的含量，所述防腐剂为2，4，5-三氯苯酚、2，4，6-三氯苯酚、2，3，4三氯苯酚、2，3，4，6-四氯苯酚、林丹、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、五氯苯酚和2，4 二氯苯酚。
3.根据权利要求1所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:所述气相色谱-串联质谱条件为:Agilent HP-5MS 色谱柱:30mX0.25_ 1.d.，0.25 μ m ;进样 口温度 280°C ;载气流速为1.0mL/min ;不分流进样,进样量2 μ L ;采用程序升温方法:初始温度60°C，以20°C /min升至200°C，然后以10°C /min升至280°C，保持8min ;溶剂延迟5min ;传输线温度250°C;离子源温度180°C;EI电离方式，电离能量70eV ;多反应监测方式MRM测定。
4.根据权利要求1所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:包括如下步骤:将样品用研磨仪粉碎成小于2mm木屑，准确称取2g样品于50mL具塞试管中，用甲醇超声提取2次，每次20mL，提取15min ;过滤并合并滤液至离心管中，加入ImL内标工作溶液，在4°C、13000r/min条件下离心5min，经0.45 μ m PTFE滤膜过滤后转移至鸡心瓶中，35°C、170hpa下旋蒸浓缩至I?3mL ；向浓缩液中加40mL0.lmol/L碳酸钾溶液，摇勻后加入ImL乙酸酐进行衍生化，边振荡边放气，操作约Imin后置于摇床振荡IOmin ;将振荡后的溶液通过Oasis HLB固相萃取柱,然后经5mL去离子水淋洗,利用真空泵将水抽干，最后用IOmL乙酸乙酯洗脱，收集洗脱液加入适量无水硫酸钠干燥，保证将洗脱液中残留水分去掉即可，涡旋振荡30s后采用气相色谱-串联质谱方法进行测定。
5.根据权利要求3或4所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:所述内标工作溶液的配制方法如下:准确称取50mg2，3，4-三氯苯酚于IOOmL棕色容量瓶中，用体积比为9:1乙醇/冰醋酸溶液作为溶剂定容，配制成质量浓度为500mg/L的内标储备液，然后将其稀释至浓度为5mg/L的内标工作溶液。
6.根据权利要求5所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:所述Oasis HLB固相萃取柱需提前经过5mL甲醇活化、5mL去离子水平衡。
7.根据权利要求1所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:所述方法对于10种不同防腐剂物质的定量限在0.0025mg/kg?0.2mg/kg之间，线性范围为 0.0025mg/kg ?25mg/kg。
8.根据权利要求4所述的木制儿童用品中木材防腐剂含量的测定方法，其特征在于:所述旋蒸浓缩过程温度为35°C，压强开始时为300hPa，在不产生暴沸的情况下逐渐过渡到170hPa。
【文档编号】G01N30/88GK103529155SQ201310452573
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】吕庆, 李文涛, 李海玉, 李丕, 张庆, 白桦 申请人:中国检验检疫科学研究院