气相色谱‑质谱法同时测定皮革中氯甲苯类化合物的方法与流程

本发明属于皮革检测领域，涉及气相色谱-质谱法(GC-MS)，具体是指一种气相色谱-质谱法同时测定皮革中氯甲苯类化合物的方法，尤其适用于皮革。

背景技术：

随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，绿色消费已经成为一种潮流。载体染色工艺是皮革行业中常用的染色工艺。载体染色有利于分散染料在常压沸染条件下对皮革进行染色。一些廉价的含氯芳香族化合物，如氯甲苯、二氯甲苯、三氯甲苯是高效的染色载体。这些氯甲苯载体用在皮革染色过程中，有助于纤维结构膨化和染料的渗透。

然而国内外的研究标明，氯甲苯化合物化学性质十分稳定，在自然条件下不容易分解，长期接触会引起皮肤过敏，影响人的中枢神经系统，继而对人的身体有潜在的致畸和致癌性。我国国内制鞋企业关于鞋类标准普遍参考轻工行业标准，主要对成鞋外观以及物理机械性能有较为详细的要求，而在有毒有害物质限量方面则没有严格要求，与欧盟标准相差甚远，如我国国家强制标准GB20400-2006《皮革和毛皮 有害物质限量》也只规定了游离甲醛和禁用偶氮染料这两大类的有毒有害物质限量，这直接导致我国鞋类产品因国外技术壁垒的损失每年高达200亿人民币以上。

因此，建立准确、可靠地测定皮革中2-一氯甲苯、3-一氯甲苯、4-一氯甲苯、2，4-二氯甲苯、2，5-二氯甲苯、2，6-二氯甲苯、2，3-二氯甲苯、3，4-二氯甲苯、2，3，6-三氯甲苯、2，4，5- 三氯甲苯、五氯甲苯等11种氯甲苯类有机污染物的含量非常重要。

目前，常规的分析方法可分为定性分析、定量分析和定性定量分析技术。定量分析一般采用色谱技术和色谱质谱联用技术，色谱技术有气相色谱和液相色谱等方法，色谱质谱联用技术有液相色谱-质谱联用和气相色谱-质谱联用等方法；定性定量分析则要兼具两种技术为一体，检测结果要同时提供目标物的结构信息和数量信息。

目前，由于国内外无相关标准或文献可循，因此，有必要对皮革中2-一氯甲苯、3-一氯甲苯、4-一氯甲苯、2，4-二氯甲苯、2，5-二氯甲苯、2，6-二氯甲苯、2，3-二氯甲苯、3，4-二氯甲苯、2，3，6-三氯甲苯、2，4，5- 三氯甲苯、五氯甲苯等11种氯甲苯类有机污染物的检测方法进行研究，从而对皮革中氯甲苯类化合物进行监测，同时为国内皮革等轻工产品企业出口到欧盟等地区时，能出具符合中国和欧盟等国标准的规定的检测数据。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种气相色谱-质谱法同时测定皮革中氯甲苯类化合物的方法，该方法结合超声萃取-气相色谱-质谱法，能够对皮革中氯甲苯类有机污染物同时进行测定，该方法具有准确、快速、灵敏度高的优点，为皮革的快速检测提供了可靠的检测方法支持。

本发明提供一种气相色谱-质谱法同时测定皮革中氯甲苯类化合物的方法，包括以下步骤：

步骤一、待测样品的准备，取适量皮革样品，将样品剪碎，样品尺寸范围小于20mm×20mm，并将剪碎后的样品混合均匀；

步骤二、样品提取，称取0.70-1.30g试样，置于反应瓶中，加入30mL二氯甲烷液体，在室温条件下进行超声波提取25~35min获得超声波提取液，过滤超声波提取液并浓缩获得1~2mL浓缩液，将浓缩液转移至蒸发管中，并氮吹至1mL，加入0.01mL 100 µg/mL的2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚溶液，所述2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚溶液为内标溶液，均匀混匀后得到待测样品溶液；

步骤三、标准工作溶液的配置，配制阶梯浓度分别为0.1µg/mL，0.5µg/mL，2.0µg/mL的氯甲苯标准液，并在氯甲苯标准液中加入2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚作为内标物混合形成标准工作溶液，所述内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚在标准工作溶液中的溶度为1.0µg/mL；

步骤四、待测样品溶液的检测，将步骤二中的待测样品溶液和标准工作溶液在气相色谱-质谱仪上分别进样，获得以标准工作溶液中氯甲苯类有机污染物和内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的浓度比为横坐标，再以标准工作溶液中氯甲苯类有机污染物和内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的峰面积比为纵坐标的工作曲线，并获得各标准工作液中氯甲苯类有机污染物和内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的峰面积比与标准工作溶液中氯甲苯类有机污染物和内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的浓度比的线性关系式，由待测样品溶液的色谱图测出待测样品溶液的峰面积比，将峰面积比代入线性关系式得出待测样品溶液中氯甲苯的浓度，并以2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚为内标物采用内标法进行计算，获得待测样品溶液中氯甲苯类有机污染物浓度，其中定量计算公式为：X=cv/m

式中X表示待测样品溶液中氯甲苯的含量，单位为毫克每千克(mg/kg)；

c表示待测样品溶液中氯甲苯的浓度，单位为微克每毫升(µg/mL)；

v表示待测样品溶液总体积，单位为毫升(mL)；

m表示试样质量，单位为克(g)。

这样设置的有益效果是：采用上述方案，采用上述方案，本发明通过加入二氯甲烷对皮革样品进行超声萃取，前处理过程简单、方便、快捷。

其次，本发明对于皮革中氯甲苯类有机污染物成分的定性定量检测分析是通过气相色谱-质谱仪(GC-MS)分析。先配置一组阶梯形的标准工作溶液，然后将标准工作液和待检液在气相色谱-质谱仪上分别进样。待检液中出现的色谱峰保留时间与标准工作溶液一致，允许偏差小于±2.5 %，该色谱峰所对应的质谱定性离子的相对丰度与浓度相当的标准工作溶液的相对丰度一致，而且相对丰度偏差不超过规定，则可确定该待检液中含有氯甲苯类化合物。

最后，本方法采用内标法进行定量计算，式中v即待测样品溶液氮吹后的体积即为1ml；m即式样称取的质量；c由工作曲线中的得出的线性关系计算得出，线性关系中内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的浓度为1.0µg/mL，其比值对数值的无影响，只影响单位，具体计算方式，先由色谱图中读出待测样品溶液中的峰面积，再带入线性关系式得出c的数值；再通过上述公式进行计算，得出检测结果，使得检测结果更加准确，更加具有说服力。

本发明进一步设置为所述步骤二中的提取方式为超声萃取，提取溶剂为二氯甲烷。

这样设置的有益效果是：采用上述方案，二氯甲烷对氯甲苯类有机物有着极佳的溶解性，便于对式样中氯甲苯类有机物进行集中，便于后续的检测。

本发明进一步设置为所述步骤二中对超声波提取液的浓缩采用旋转蒸发仪，设置浓缩温度为40±5℃。

这样设置的有益效果是：采用上述方案，温度合理不会时氯甲苯类有机物发生分解，确保实验的准确性，同时采用这种旋转蒸发仪浓缩速度快，提高实验工作效率。

本发明进一步设置为所述步骤二中还包括使用二氯甲烷液体对承载超声波提取液的试剂瓶的洗涤并获得洗涤液，将洗涤液与浓缩液混合并同时进行氮吹。

这样设置的有益效果是：采用上述方案，使用二氯甲烷对转载过超声波提取液的试样瓶进行一次洗涤，并与超声波提取液进行合并，有效对残余在试样瓶中的超声波提取液进行了收集，并且一同进行下一步骤的操作和检测，有效提高了检验的精度，保证测试结果的准确性。

本发明进一步设置为所述氯甲苯标准液包括2-一氯甲苯标准液、3-一氯甲苯标准液、4-一氯甲苯标准液、2，4-二氯甲苯标准液、2，5-二氯甲苯标准液、2，6-二氯甲苯标准液、2，3-二氯甲苯标准液、3，4-二氯甲苯标准液、2，3，6-三氯甲苯标准液、2，4，5- 三氯甲苯标准液和五氯甲苯标准液。

本发明步骤四中气相色谱-质谱仪的检测参数为：

色谱条件：HP-35 MS (30 m×0.25 mm×0.25 µm )毛细管柱；采用程序升温，初始温度为100°C，保持1min，然后以15°C /min升温至240°C，保持3 min；进样口温度260°C，载气为高纯氦，流量1.0 mL/min, 脉冲不分流进样，进样量为2.0 µL。

质谱条件：电子轰击离子源(EI)，离子源温度为230°C，四级杆温度为150°C，接口温度为300°C，溶剂延迟时间为7 min，数据采集模式SIM。

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例中的2-一氯甲苯化学结构式；

图2为本发明具体实施例中的3-一氯甲苯化学结构式；

图3为本发明具体实施例中的4-一氯甲苯化学结构式；

图4为本发明具体实施例中的2，4-二氯甲苯化学结构式；

图5为本发明具体实施例中的2，5-二氯甲苯化学结构式；

图6为本发明具体实施例中的2，6-二氯甲苯化学结构式；

图7为本发明具体实施例中的2，3-二氯甲苯化学结构式；

图8为本发明具体实施例中的3，4-二氯甲苯化学结构式；

图9为本发明具体实施例中的2，3，6-三氯甲苯化学结构式；

图10为本发明具体实施例中的2，4，5-三氯甲苯化学结构式；

图11为本发明具体实施例中的五氯甲苯化学结构式；

图12为本发明具体实施例中11种氯甲苯类化合物标准溶液(2.0 µg/mL) 总离子流色谱图；

图13为本发明具体实施例中空白皮革样品图A

图14为本发明具体实施例中空白皮革样品加标图B；

图15为本发明具体实施例中的2-一氯甲苯/3-一氯甲苯/4-一氯甲苯标准工作曲线；

图16为本发明具体实施例中的2，4-二氯甲苯/2，5-二氯甲苯/2，6-二氯甲苯标准工作曲线；

图17为本发明具体实施例中的2，3-二氯甲苯/3，4-二氯甲苯标准工作曲线；

图18为本发明具体实施例中的2，4，5-三氯甲苯标准工作曲线；

图19为本发明具体实施例中的2，3，6-三氯甲苯标准工作曲线；

图20为本发明具体实施例中的五氯甲苯标准工作曲线。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1-20所示是气相色谱-质谱法同时测定皮革中氯甲苯类化合物的方法，其包括以下步骤：

步骤一、待测样品的准备，取适量皮革样品，将样品剪碎，样品尺寸范围小于20mm×20mm，并将剪碎后的样品均匀混合；

步骤二、样品提取，称取1.00g试样，置于40 mL反应瓶中，加入30 mL二氯甲烷，在室温条件下超声波提取30 min获得超声波提取液。将超声波提取液过滤至100 mL的平底烧瓶中，用旋转蒸发仪在温度40℃条件下浓缩获得1-2mL浓缩液，将浓缩液转移至蒸发管中，并用少量二氯甲烷清洗平底烧瓶，合并转入蒸发管，氮吹至1 mL。加0.01 mL，100 µg/mL的内标溶液，混匀后得到待测样品溶液；

步骤三、标准工作溶液的配置，配制阶梯浓度分别为0.1µg/mL，0.5µg/mL，2.0µg/mL的氯甲苯标准液，甲苯标准液包括2-一氯甲苯标准液、3-一氯甲苯标准液、4-一氯甲苯标准液、2，4-二氯甲苯标准液、2，5-二氯甲苯标准液、2，6-二氯甲苯标准液、2，3-二氯甲苯标准液、3，4-二氯甲苯标准液、2，3，6-三氯甲苯标准液、2，4，5- 三氯甲苯标准液和五氯甲苯标准液，并在氯甲苯标准液中加入2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚作为内标物混合形成标准工作溶液，所述内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚在标准工作溶液中的溶度为1.0µg/mL；

步骤四、待测样品溶液的检测，将步骤二中的待测样品溶液和标准工作溶液在气相色谱-质谱仪上分别进样，色谱条件和质谱条件分别为，

色谱条件：HP-35 MS (30 m×0.25 mm×0.25 µm )毛细管柱；采用程序升温，初始温度为100°C，保持1min，然后以15°C /min升温至240°C，保留时间如表1所示；进样口温度260°C，载气为高纯氦，流量1.0 mL/min, 脉冲不分流进样，进样量为2.0 µL。

质谱条件：电子轰击离子源(EI)，离子源温度为230°C，四级杆温度为150°C，接口温度为300°C，溶剂延迟时间为7 min，数据采集模式SIM；

表1 - 11种氯甲苯GC-MS检测条件

获得以标准工作溶液中氯甲苯类有机污染物和内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的浓度比为横坐标，再以标准工作溶液中氯甲苯类有机污染物和内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的峰面积比为纵坐标的工作曲线，并获得如表2所示的11种标准工作液中氯甲苯类有机污染物和内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的峰面积比与标准工作溶液中氯甲苯类有机污染物和内标物2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚的浓度比的线性关系式，

表2 - 11种氯甲苯的线性方程、相关系数、定量限

由待测样品溶液的色谱图测出待测样品溶液的峰面积比，将峰面积比代入线性关系式得出待测样品溶液中氯甲苯的浓度，并以2，4，5，6-四氯间二甲基苯酚为内标物采用内标法进行计算，获得待测样品溶液中氯甲苯类有机污染物浓度，其中定量计算公式为：X=cv/m

式中X表示待测样品溶液中氯甲苯的含量，单位为毫克每千克(mg/kg)；

c表示待测样品溶液中氯甲苯的浓度，单位为微克每毫升(µg/mL)；

v表示待测样品溶液总体积，单位为毫升(mL)；

m表示试样质量，单位为克(g)。

表3 - 11种氯甲苯添加回收率、精密度 (n=6)

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。