气相色谱-质谱法测定橡胶鞋底中12种N-亚硝基胺化合物

                                                        作者：刘丽珍

　　 摘 要：本文建立了采用甲醇超声波萃取，低温真空浓缩定容，C18固相萃取小柱净化，氮吹定容，最后采用气相色谱-质谱法（GC/MS）对橡胶鞋底材料中12种N-亚硝基胺化合物进行定性定量的检测方法，同时考查了方法的检测限、回收率和精密度。 
　　 关键词：N-亚硝基胺化合物 鞋底材料 测定 气相色谱-质谱法 
　　Determination of 12 N-nitrosamines in Rubber Sole materials By Gas Chromatography-Mass Spectrometry 
　　Liu Lizhen 
　　(Fujian Provincial Shoes Product Quality Supervision and Inspection,Fujian Jinjiang,362200) 
　　 Abstract：The determination method of 12 N-introsamines in rubber sole materials was developed.The samples were extracted by ultrasonic treatment with methanol as solvent,and low temperature and vacuum concentration,then determined by Gas chromatography-mass spectrometry after purifying by C18 solid-phase extraction cartridge.The limit of determination ,the recobery rate and the relative standard deviation were determined. 
　　 Keywords：N-introsamines Sole materials Determination Gas chromatography-mass spectrometry 
　　 N-亚硝基胺化合物是具有-N-N=O官能团物质的总称，是一类很强的化学致癌物质，在已发现的300多种N-亚硝基胺化合物中，约90%能使40种受试动物发生肿瘤[1]。N-亚硝基胺可以通过呼吸道、消化道等进入人体，也可以通过皮肤的吸收进入体内诱发癌症。添加有某些促进剂的橡胶制品在硫化过程中可产生各种类型的亚硝胺，这些亚硝胺类物质或以硫化烟气形式排出，或以固定形式残留在橡胶制品中。在特定的使用环境下，橡胶制品中的N-亚硝基胺被释放出来，从而有可能对人体造成巨大的危害。美国环保署和职业安全与健康管理中心已将N-亚硝基胺中的其中几种认定为具有显著致癌效果的化合物，在污染源排放过程中实行优先控制和优先检测。我国的GB/T 25038-2010《胶鞋健康安全技术规范》也对12种N-亚硝基胺化合物做出严格的限制。目前，国内对N-亚硝基胺化合物的检测方法的报道主要集中在食品方面[2-3]，对橡胶材料的检测相关报道很少。本文低温真空浓缩定容，C18固相萃取小柱净化，氮吹定容，最后采用气相色谱-质谱法（GC/MS）对橡胶鞋底材料中12种N-亚硝基胺化合物进行定性定量的检测方法，该方法简单易操作，检测限低，回收率高，能够满足日常橡胶样品的检测。 
　　 一、实验部分 
　　 1.仪器与试剂 
　　 仪器：5973N GC/MS气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent公司）；KQ-100DB型超声波萃取装置：昆山市超声仪器有限公司；RE52CS型旋转蒸发仪：下海亚荣生化仪器厂； C18固相萃取小柱：500mg/3ml，美国Agilent公司。 
　　 试剂：N-亚硝基胺化合物标准品（美国迪马公司）；甲醇（色谱纯）。 
　　 2.样品的制备、提取及净化 
　　 准确称取5g试料，置于锥形瓶中，加入一定量的甲醇，超声波萃取，提取液移入棕色浓缩瓶中，于35℃水浴中缓慢浓缩至4ml，用约1ml甲醇多次洗涤浓缩瓶，然后定容至5ml棕色容量瓶。准确吸取2ml样液注入活化后的C18固相萃取小柱，加入2ml甲醇进行洗脱，收集合并全部流出液于离心管中，氮吹至2ml，装入棕色进样小瓶，密封冷藏保存待测。 
　　 3.气相色谱-质谱（GC-MS）定性定量分析条件 
　　 色谱柱： HP-5ms（30m×0.25mm×0.25μm）；载气：（He）；流量：1.0ml/min；电离方式：EI； 
　　 柱温：38℃（4 min）（8℃/min）→83℃（4min）（15℃/min）→300℃（6min）；离子化电压：70ev； 
　　 进样口温度：260℃；质谱接口温度：280℃；质量扫描范围：35~260/amu；进样方式：不分流；进样量：1μL。 
　　 二、结果与讨论 
　　 1.样品预处理条件的确定 
　　在萃取过程中，萃取次数和萃取时的温度是影响回收率的重要因素，在一次甲醇用量为30ml，萃取次数在1~3次，温度在25~60℃时对实验条件进行优化，对结果的分析表明，当甲醇用量为30ml，最优萃取条件为：萃取次数2次，萃取温度为30℃。 
　　 2.总离子流图分析 
　　 用气相色谱-质谱（GC-MS）SIM模式测定N-亚硝基胺化合物的标准工作溶液，浓度为120μg/ml，得到总离子流图（TIC），如图1。结果显示，12种N-亚硝基胺化合物组分分离的情况良好，各组分基本能够完全分离。各组分的选择离子及保留时间见表1。 
　　图1 N-亚硝基胺化合物的离子流图 
　　 1：N-亚硝基二甲基胺，2：N-亚硝基甲基乙基胺，3：N-亚硝基二乙基胺，4：N-亚硝基吡咯烷，5：N-亚硝基吗啉，6：N-亚硝基二丙基胺，7：N-亚硝基哌啶，8：N-亚硝基-N-甲基苯胺，9：N-亚硝基二丁基胺，10：N-亚硝基-N-乙基苯胺，11：N-亚硝基二苯基胺，12：N-亚硝基二苄胺 
　　 3.方法检测限及工作曲线 
　　 以甲醇为溶剂，将N-亚硝基胺标准品配成不同含量的标准系列，浓度在2μg/ml～200μg/ml之间，按1.3确定的色谱条件进行测定，得到浓度对峰面积的回归方程，同时，计算被测样品的定量检出限，以3倍噪音计（S/N=3），当取样量为5g，定容体积为5ml时，本方法的最低检出限如表1所示，基本符合GB/T 25038-2010对N-亚硝基胺化合物限量0.5mg/kg的检测要求。 
　　 表1 N-亚硝基胺化合物的选择离子、方法检测限、工作曲线、加标回收率和相对标准偏差 
　　 4.方法回收率及精密度 
　　取不含N-亚硝基胺化合物的鞋底样品，按2.1的条件，加入浓度为2μg/ml的标样，进行回收率试验，取5个平行样，回收率与精密度数据见表1。 
　　 三、结论 
　　 本文建立了橡胶鞋底中N-亚硝基胺化合物的定性定量分析方法，该方法测定低限在0.28~0.48 mg/kg，回收率为69.9%~81.3%之间，该方法操作简单，具有较高的回收率和较宽的线性范围，准确度和稳定性好，测定低限能够满足限量的要求。 
　　参考文献： 
　　[1]Magee,P N et al.,Chemical Carcinogens (ACS Monograph 173)P.491,Seale CE(ed),1976. 
　　[2]张光友等.气相色谱-质谱法测定偏二甲肼污水中N-亚硝基二甲胺.理化检验-化学分册.2008.44：12～28. 
　　[3]Beatriz Jurado-Sanchez.Gas Chromatographic Determination of n-Nitrosamines in Beverages Following Automatic Solid-Phase Extraction.Agricultural and Food Chemistry,2007,55,9758～9763.

本文由： 中国化工贸易杂志社编辑部整理发布，如需转载，请注明来源。

中国化工贸易杂志社编辑部

2019-05-13