汽车材料中多环芳烃检测方案(气质联用仪)

SSL-CA20-237Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-361 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn GCMS 同位素内标法检测汽车材料中18种多环芳烃含量 GCMS-361 摘要：本文使用岛津 GCMS-QP2020 NX 气相色谱质谱联用仪建立了汽车材料中 18种 PAHs 的检测方法。在2.5~250 ng/mL浓度范围内各组分线性关系良良，各组分相关系数关达到0.999以上，方法检出限在 0.04~0.82ng/mL。2.5 ng/mL标准品溶液连续进样6针，峰面积 RSD 均小于6.10%。加标量为1.0 mg/kg 的加标回收率为97.5%~120.9%。该方法操作简便，能够有效的测定汽车材料中18种 PAHs 的含量。 关键词：气相色谱质谱联用仪 汽车材料 多环芳烃 多环芳烃(PAHs) 是一种由二至七个不等的苯环所组成的线状、角状或一团状的化学物质，广泛分布于环境中，其数量大、种类多，对人体危害极大，数种 PAHs已被鉴定出具有较强的致癌、致畸和致突变作用，其中苯并[a]芘是 PAHs中毒性最大的一种强致癌物质。 PAHs 并非被蓄意加入消费品中，而是在制造过程中产生的杂质，其广泛存在于合成材料中。 弹性体、橡胶和皮革材料等多种合成材料，这些材料在生产过程中均有产生 PAHs的可能。为了营造一个良好的乘车环境，保障司乘人员的健康，需要对汽车材料中 PAHs 进行检测。本文参考汽车行业标准《汽车材料中多环芳烃的检测方法》征求意见稿，采用八气代萘、十气代芘、一十二气气代苯并[a]芘作为内标，建立了 GCMS检测汽车材料中18种多环芳烃的方法。 汽车材料种类繁多，涉及纺织品、塑料、热塑性 实验部分 1.1仪器 GCMS-QP2020 NX 气相色谱质谱联用仪 1.2分析条件 色谱柱： InertCap-35(30m×0.25 mm×0.25 um) 线速度：39.5cm/sec 柱温程序：50℃(2min)_10℃/min_200℃_5℃/min_295℃ (13 min) 离子化方式：EI 离子源温度：230℃ 进样方式：不分流 接口温度：280℃ 进样量：1uL 检测器电压：调谐电压 +0.3 kV 进样口温度：280℃ 采集模式： SIM， 离子信息见表1。 载气控制方式：恒线速度 1.3样品前处理 结果与讨论 2.1标准色谱图 18种 PAHs及3种气代 PAHs 混合标准溶液 SIM 色谱图如图1所示，各物质组分信息详见表1，部分 PAHs质量色谱图见图2。 图1多环芳烃标准溶液色谱图 表1 18 种 PAHs 和3种内标组分信息 No. 化合物名称 英文名称 CAS号 保留时间(min) 定量离子 (m/z) 定性离子 (m/z) 八气代萘 Naphthalene-D8 1146-65-2 11.533 136 108，137 2 萘 Naphthalene 91-20-3 11.585 128 127，129 3 苊烯 Acenaphthylene 208-96-8 15.671 152 151，153 4 苊 Acenaphthene 83-32-9 16.042 153 154，152 5 芴 Fluorene 86-73-7 17.225 166 165，167 6 菲 Phenanthrene 85-01-8 20.237 178 176，152 蒽 Anthracene 120-12-7 20.321 178 176，152 8 荧蒽 Fluoranthene 206-44-0 24.727 202 101，203 9 十气代芘 Pyrene-D10 1718-52-1 25.771 212 106，213 10 芘 Pyrene 129-00-0 25.847 202 101，203 11 苯并[a] 蒽 Benz[a]anthracene 56-55-3 31.150 228 226，229 12 䓛 Chrysene 218-01-9 31.501 228 226，229 13 苯并[b]荧蒽 Benzo[b]fluoranthene 205-99-2 36.036 252 126 14 苯并[k]荧蒽 Benzo[k]fluoranthene 207-08-9 36.145 252 126 15 苯并[j]荧蒽 Benzo[j]fluoranthene 205-82-3 36.272 252 126 16 苯并[a]芘 Benzo[alpyrene 50-32-8 37.626 252 126 17 十二气代苯并[a]芘 Benzo[a]pyrene-D12 1520-96-3 37.746 264 265，260 18 苯并[e]芘 Benzo[e]pyrene 192-97-2 37.867 252 126 19 茚并[1，2，3-cd]芘 Indeno[1，2，3-cd]pyrene 193-39-5 44.788 276 138，277 20 二苯并[a，h] 蒽 Dibenz[a，h]anthracene 53-70-3 45.074 278 279 21 苯并[g，h，i]菲 Benzo[ghi]perylene 191-24-2 47.394 276 138，277 图2部分 PAHs 质量色谱图 2.2标准曲线 分别配制2.5、10、40、100和250 ng/mL 的 PAHs混合标准溶液，加入气代 PAHs混合溶液，使得每个标准溶液中同位素内标的浓度为100 ng/mL，以浓度比为横坐标，峰面积比为纵坐标建立标准曲线，部分PAHs标准曲线见图3. 图33音部分 PAHs 标准曲线 2.3重复性及检出限 2.5 ng/mL的 PAHs混合标准溶液连续进样6次，考察仪器重复性，各组分峰面积RSD % 见表2。以2.5 ng/mL的 PAHs 混合标准溶液测定结果计算检出限 (S/N=3)，检出限结果见表 2. 表2 18种 PAHs 相关系数、重复性结果及检出限 No. 组分名称 相关系数 峰面积RS- 检出限 (R) D%(n=6) (ng/mL) 萘 0.9998 1.02 0.06 2 苊烯 0.9998 1.85 0.18 3 苊 0.9998 2.14 0.27 4 芴 0.9998 0.67 0.23 5 菲 0.9997 1.62 0.07 6 蒽 0.9997 2.3 0.1 荧蒽 0.9998 1.9 0.04 8 芘 0.9999 2.64 0.12 9 苯并[a]蒽 0.9999 2.29 0.71 10 䓛 0.9998 3.55 0.38 11 苯并[b]荧蒽 0.9998 2.66 0.41 12 苯并[k]荧蒽 0.9998 3.24 0.42 13 苯并[j]荧蒽 0.9998 2.61 0.44 14 苯并[a]芘 0.9998 6.06 0.48 15 苯并[e]芘 0.9998 6.09 0.28 16 茚并[1，2，3-cd]芘 0.9999 5.87 0.12 17 二苯并[a，h]蒽 0.9999 5.08 0.82 18 苯并[g，h，i]菲 0.9998 3.23 0.14 2.4加标回收率 汽车样品中添加 PAHs 混标，添加浓度为 1.0 mg/kg，按照1.3平行处理3份，18种 PAHs 加标平均回收率及 RSD %结果见表3. -——— 表3 18 种 PAHs 加标回收率 No. 组分名称 平均回收率 (%) RSD(%) No. 组分名称 平均回收率 (%) RSD(%) 1 萘 115.3 0.49 10 䓛 110.9 1.4 2 苊烯 120.3 0.61 11 苯并[b]荧蒽 113.5 1.56 3 苊 117.7 0.83 12 苯并[k]荧蒽 111.7 1.01 4 芴 120.9 1.16 13 苯并[j]荧蒽 113 0.98 5 菲 118.9 1.77 14 苯并[a]芘 100.6 3.74 6 蒽 120.7 2.95 15 苯并「e]芘 97.5 5.02 7 荧蒽 110.9 1.33 16 茚并[1，2，3-cd]芘 101 2.83 8 芘 111.5 1.53 17 二苯并[a，h] 蒽 97.5 3.82 9 苯并[a]蒽 113.1 0.28 18 苯并[g，h，i] 100.8 2.46 2.5样品测试 从汽车坐垫上剪取1块纺织品，将其剪碎，称取0.20g放入带密封盖的螺口刻度试管中，按照1.3进行样品前处理。样品 SIM 色谱图如图4所示，样品测定结果见表4。 图4样品 SIM 色谱图 表4样品中18种PAHs 含量(ug/kg) No. 组分名称 浓度 No. 组分名称 浓度 1 萘 80.6 10 N.D. 2 苊烯 N.D. 11 苯并[b]荧蒽 N.D. 3 苊 N.D. 12 苯并[k]荧蒽 N.D. 4 芴 92.8 13 苯并[j]荧蒽 N.D. 5 菲 325.7 14 苯并[a]芘 N.D. 6 蒽 N.D. 15 苯并[e]芘 N.D. 7 荧蒽 65.2 16 茚并[1，2，3-cd]芘 N.D. 8 芘 N.D. 17 二苯并[a，h]蔥 N.D. 9 苯并[a]蒽 N.D. 18 苯并 [g，h，i]菲 N.D. 注： N.D.表示未检出 结论 本方法采用岛津GCMS-QP2020 NX气相色谱质谱联用仪测定汽车材料中18种PAHs含量，在2.5~250 ng/mL浓度范范内标准曲线线性良好，相关系数均在 0.999以上，所有化合物在 2.5 ng/mL的浓度下，峰面积 RSD%均小于6.10%，表明方法的精密度良好。该方法操作简单、灵敏度高、定量数据准确可靠，可以有效用于汽车材料中 PAHs含量的测定。 岛津应用云 本文使用岛津GCMS-QP2020 NX气相色谱质谱联用仪建立了汽车材料中18种PAHs的检测方法。在2.5~250 ng/mL浓度范围内各组分线性关系良好，各组分相关系数均达到0.999以上，方法检出限在0.04~0.82 ng/mL。2.5 ng/mL标准品溶液连续进样6针，峰面积RSD均小于6.10%。加标量为1.0 mg/kg的加标回收率为97.5%~120.9%。该方法操作简便，能够有效的测定汽车材料中18种PAHs的含量。