全氟辛烷磺酸的迁移量(其林贝尔QL-901使用)

1 引 言

全氟化合物(perfluorinated compounds, PFCs)是一种 新型持久性的有机污染物, 由 4~14 个碳原子烷基链为基 本骨架, 其中氢原子全部被氟原子取代并带有不同功能基 团的一系列化合物。因其具有良好的表面活性、化学稳定 性、疏水、疏油等特性, 被广泛应用于工业生产、生活用 品、食物接触材料等领域中。近年来随着生活节奏的加快, 纸质包装被广泛地应用于食品行业中, 如各种蛋糕托纸、 面包纸袋以及快餐食品包装袋、爆米花桶等。食品接触材 料中频繁检出全氟化合物, 其对人体健康的影响受到了社会的普遍关注, 引起了世界各国决策者和科学家的高度重视。

2 材料与方法

2.1 主要仪器与试剂

Waters Acquity I-class/Xevo TQ-S 三重四级杆液质联用 仪, 配备电喷雾离子源(ESI)以及 Masslynx4.1 数据采集软件、 Waters XBridge HILIC 色谱柱(2.1 mm×150 mm, 3.5 μm); Waters AQUITY BEH C18色谱柱(2.1 mm×100 mm, 1.7 μm)(美 国 Waters 公司); Heuzbad Hei-VAP 旋转蒸发仪一体机(德国 Heidolph 公司); H1850 台式高速离心机(湖南湘仪离心机仪 器有限公司); TLL-DC II 型氮吹仪(姚仪公司); QL-901 Vortex 涡旋器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司); Milli-Q 去离子水发生器(美国 Millipore 公司); Greole WAX 固相萃 取小柱(150 mg/6 mL, 天津欧姆尼基因科技有限公司)。 全氟辛酸铵(PFOA, CAS 335-67-1, 纯度 95.5%)、全氟 辛烷磺酸盐(PFOS, CAS 2795-39-3, 纯度 98.5%)(德国 Dr.Enrenstorfer GmbH 公司)、乙腈(色谱纯, 美国 Fisher 公 司); 乙酸铵(纯度 98.0%, 天津市光复科技发展有限公司)。 检测样品来源: 妙洁(MJ)、美丽雅(MLY)、洁成(JC)、 茶花(CH)4 个品牌的一次性纸杯, 均购自京东网上商城。

2.2 方 法

2.2.1 样品前处理

将食品模拟物在纸杯中按既定的模拟状态进行试验 后, 全部转移至平底烧瓶中, 再将其全部使用固相萃取方 法进行净化浓缩。其中, 乙醇/水混合液要先旋转蒸发至无 乙醇后再萃取, 4%乙酸溶液在浓缩萃取前要用 5 mol/L NaOH 溶液中和为中性溶液。在 37 ℃条件下氮吹至干; 1 mL 甲醇复溶后, 通过 0.22 μm 微孔滤膜, 待检测。

2.2.2 标准溶液的配制

精密称取标准物质 PFOA 5.03 mg、PFOS 5.09 mg, 加 甲醇 50 mL 分别制成每 1 mL 含 PFOA、PFOS 分别为 96.07 μg/mL、100.27 μg/mL 的溶液, 作为标准储备液; 稀 释得到每 1 mL 含 PFOA、PFOS 分别为 0.96 μg/mL、 1.00 μg/mL 的溶液, 作为标准溶液。-4 ℃冷藏保存。 2.2.3 仪器条件 色谱: 采用 C18 液相色谱柱: Waters AQUITY BEH C18 色谱柱(2.1 mm×100 mm, 1.7 m); 流动相 A 为乙腈、B 为水 , 梯度洗脱 (0~2 min, 10%→60% A; 2~3 min, 60%→100% A; 3~3.5 min, 100% A; 3.5~4 min, 100%→10% A; 4~5 min, 10% A); 流速 0.2 mL/min; 柱温为 30 ℃; 进样 量 2 μL。

3 结果与分析

根据 PFOA 和 PFOS 的特性, 参考相关文献及技术标准, 选择 Waters AQUITY BEH C18 色谱柱进行样品的 分离, 并通过三重四级杆质谱进行定性和定量分析。由于 HILIC柱是亲水特征色谱柱, 能够改善强极性物 质的保留行为 , 因此首先考虑采用 Waters XBridge HILIC(2.1 mm×150 mm, 3.5 μm)分离, 60%~100%乙腈梯度 洗脱条件下, 且随着有机相浓度的增加没有明显改善, 说 明 HILIC 不适用于不同碳链长度的全氟化合物的分离; 而 使用 Waters AQUITY BEH C18(2.1 mm×100 mm, 1.7 μm)后, PFOA 和 PFOS 保留时间均在 5 min 以内, 且分离效果好, 最终选择 Waters AQUITY BEH C18 柱作为实验色谱柱。

3.2 流动相的确定

查阅大量文献后, 首先选择(A: 100%乙腈、B: 0.01 mol/L 乙酸铵溶液)作为流动相, 混标进样的浓度为 8 ng/mL, 进样体积 2 μL。 色谱条件的优化: 通过 2 个梯度进样色谱质谱图显示, 2 个梯度走出的基线均较平, PFOA 峰型很好, 但 PFOS 出 峰不太理想, 主峰前有一小峰出现。由于是 PFOS 出峰不 太理想, 所以改用将乙酸铵替换为纯水进样, 看能否优化 PFOS 出峰的效果。得到的结果是: 相比第 2 梯度, 第 1 梯 度峰型好, 且出峰时间早, 所用时间短。

4 小 结

主要研究了全氟辛酸、全氟辛烷磺酸从一次性纸 杯向食品模拟物中迁移的方法, 通过方法学研究对质谱条 件、色谱条件进行优化, 系统评价了前处理方法、标准曲 线、方法检出限和回收率。结果显示该方法选择性、灵敏 性和准确度均较高于常规文献报道及国标方法, 适 用于一次性纸杯中全氟辛酸和全氟辛烷磺酸的确证和定量 分析, 并通过实验初步得到了全氟辛酸和全氟辛烷磺酸在 不同模拟状态时的迁移量数据。



 

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