赵雨薇，马 明，马腾洲
（上海出入境检验检疫局，上海200135）
摘要：通过对肥料中8种邻苯二甲酸酯类增塑剂的超声波提取方法、色谱及质谱条件进行优化，建立了超声提取-气相色7 8谱法测定肥料中8种邻苯二甲酸酯类增塑剂的检测方法。结果表明，目标物在线性范围内线性关系良好，加标回收率为76.8%~ 102. 6%，测定值的相对标准偏差(n=6)为2. 1%~9.6%。利用该方法研究了多种肥料中邻苯二甲酸酯含量的分布情况，并对其来源进行了探讨。
关键词：肥料；邻苯二甲酸酯；超声提取；气相色谱-质谱法
中图分类号：0657. 63 文章编号：0253 - 4320( 2016) 06 - 0187 - 04
DOI:IO. 16606/j. cnki. issn 0253 - 4320. 2016. 06. 046
肥料作为一种重要的农用生产资料，其安全性直接影响着农产品的安全…。据报道，蔬菜可以通过根系吸收运移来吸收累积肥料中的邻苯二甲酸酯( PAEs)。邻苯二甲酸酯是一种增塑剂，广泛应用于塑料包装袋、大棚覆膜、农田地膜等农业生产中。邻苯二甲酸酯一旦进入体内会干扰动物和人体正常的内分泌功能，发挥着类似雌性激素的作用，长期积累会导致畸形、癌变和致突变。肥料在生产加工过程中，因大量接触塑料制品而增加了引入邻苯二甲酸酯类增塑剂的风险。因此，有必要针对肥料建立邻苯二甲酸酯类增塑剂的检测方法。
1试验部分
1.1 仪器与试剂
( 7890A)气相色谱-( 5975C)质谱仪，美国Agilent公司生产；氮吹仪，日本Eyela公司生产；超声波发生器，德国Elma公司生产；PSA固相萃取小柱，北京Dikma生产。
邻苯二甲酸二甲酯( DMP)，纯度≥99%；邻苯二甲酸二乙酯( DEP)，纯度≥99%；邻苯二甲酸二丁酯( DBP)，纯度≥99%：邻苯二甲酸丁基苄酯( BBP)，纯度≥98%；邻苯二甲酸二（2-乙基）己基酯( DEHP)，纯度≥99%；邻苯二甲酸二正辛酯( DNOP)，纯度≥98%；邻苯二甲酸二异壬酯( DINP)，纯度≥99%；邻苯二甲酸二异癸酯( DIDP)，纯度≥99%；正己烷、二氯甲烷，色谱纯；所选试剂应排除邻苯二甲酸酯类增塑剂的干扰。
邻苯二甲酸酯标准储备溶液：分别准确称取适量的邻苯二甲酸酯，用正己烷配制成标准储备溶液。其中，DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DNOP质量浓度均为1mg/m L，DINP、DIDP质量浓度均为5 mg/m L。使用时用正己烷稀释至所需质量浓度的标准工作溶液。
1.2仪器工作条件
1.2.1 色谱条件
色谱柱：HP-5 ms，30 m×0.25 mm×0.25μm;载气：氦气；色谱柱箱升温程序：初始温度为40℃，保持2 min，然后以15℃/min的速率升至325℃，保持10 min；进样口温度：250C；进样方式：30 psi脉冲不分流。
1.2.2质谱条件
色谱-质谱接口温度：280℃；四级杆温度：150℃；载气：氦气，纯度≥99.999%；电离方式：电子轰击电离( El)；电离能量：70 e V；质量扫描范围：50~ 450amu；溶剂延迟：4min。选择离子监测( SIM)的定量扫描离子见表1。
1.3样品预处理
称取经粉碎的肥料试样0.5 g（精确至0.0001 g）于玻璃具塞离心管中，加入10 m L正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）混合液并加塞密封，在50℃下超声提取30 min后冷却，并以不低于3 000 r/min离心5 min，移取上清液至另一玻璃试管中。残渣中加入10 m L正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）混合液，按上述方法再提取1次，合并上清液于同一玻璃试管中。在40℃下用氮气将溶液吹至1mL以下，用正己烷定容至1.0 m L后作为待测液。若氮吹过程沉淀析出，应过滤沉淀物后再氮吹定容。
2结果与讨论
2.1影响邻苯二甲酸酯提取效果的因素
2.1.1提取溶剂
分别考察甲醇、正己烷、二氯甲烷、正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）的混合液对肥料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的提取效果，结果如表2所示。选取阳性样品（以DEHP、DBP、DINP、DIDP为目标物），准确称量0.5g样品4份（精确至0.0001g），用同等体积不同溶剂在室温下超声提取30 min，结果发现，4种溶剂中，甲醇的提取效率最低，正己烷次之，二氯甲烷、正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）的提取效果较好，且差异不大。
实际肥料样品中常常夹杂塑料成分，因此在肥料中加入PVC塑料模拟实际样品，再用二氯甲烷、正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）进行提取试验。结果发现，二氯甲烷可将PVC成分的塑料完全溶解，但在后续氮吹浓缩过程中，溶解在二氯甲烷中的PVC会凝聚析出，将目标物包裹，导致提取效率大大降低。而选用正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）混合液中，二氯甲烷作为辅助提取剂能使PVC快速的溶胀但不溶解，有效地提取出目标物，提取效果较好。因此，选取提取剂为正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）。
2.1.2提取温度
选取某阳性样品，准确称量0.5 g样品4份，用10 m L正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）溶剂超声提取30 min，分别考察了在25、30、40、50℃条件下提取目标物的峰面积，结果如图1所示。由于二氯甲烷沸点为39.8℃，而正己烷沸点为69℃，因此，最高考察提取温度为50℃。结果表明，随着提取温度的增加，目标物的峰响应面积也会随着增加，选取的提取温度为50℃。
2.1.3提取时间
称取0.5 g肥料样品若干份，以正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）混合液为提取液，考察提取时间(10～45 min)对肥料中邻苯二甲酸酯提取效率的影响。超声时间为10~ 30min时，提取效率随着时间的增加而提高，随着时间的进一步延长，提取效率反而有所下降，这是由于超声产生的局部高温使目标物挥发。因此，选择提取时间为30min。
2.1.4提取次数
称取0.5 g肥料样品，加入10 m L正己烷一二氯甲烷（体积比为5:1）混合液，50℃下超声提取30 min，将提取液倒出。然后，第2次加入10 m L提取液提取，50℃下再次超声提取30 min后，将提取液倒出。根据上述方法提取第3次。3次提取液分别进样进行分析，结果如表3所示。由表3可以看出，第1次、第2次提取液均含有目标物，但第2次提取物峰面积远低于第1次峰面积，而第3次提取液目标物峰仅占3次目标物峰面积总和的1%左右。因此，可确定在此提取条件下，提取2次可将样品中目标物基本完全提取。
2.1.5 浓缩
选择温和的氮气流速吹扫，并以40C温度加热氮吹管，加标溶液浓缩。分别考察3种方式下的回收率：①将溶液完全吹干后，以正己烷定容至1.0 m L进样；②将溶液吹至近干，以正己烷定容至1.0mL进样；③将溶液吹扫浓缩至1mL液面以下，以正己烷定容至1.0mL进样。结果表明，除DMP、DEP外，其他增塑剂的回收率无明显差别。但是，DMP、DEP的回收率随着氮吹程度的变化而变化，剩余溶液越少，回收率越低，如表4所示。这是由于DMP、DEP较容易挥发，尤其是当溶剂近干时，氮吹更易引起其大量挥发；而当其溶解于溶液时，挥发损失很少。因此，选择氮吹至1mL下，用正己烷定容至1.0 m L。对于实际肥料提取液，在其浓缩过程中会出现沉淀物析出，导致定容体积不准。因此，当浓缩至1m L左右时，如有沉淀物析出，则将上清液移至另一玻璃管中，以正己烷淋洗沉淀物并合并溶液，再氮吹并定容至1.0 m L后进样。
2.2色谱条件的选择
除1.2所述的色谱条件外，对进样方式进行了优化，旨在进一步提高增塑剂在GC -MS上的灵敏度，特别是DINP及DIDP 2个五指峰。由于DIDP与DINP为2个交叉的五指峰，峰形较宽，而且由于沸点相对其他邻苯二甲酸酯要高，出峰晚，扩散较为严重，这会降低其灵敏度。比较了同等浓度的邻苯二甲酸酯溶液在常规不分流进样和脉冲不分流进样条件下的响应值，结果表明，脉冲不分流进样会明显提高其灵敏度，峰形也更窄。这是因为通过脉冲进样，增加了样品的进样速度，从而降低了样品特别是高沸点样品的谱带扩散效应。
2.3质谱条件
标准样品全扫描质谱图如图2所示。上述8种增塑剂质谱特征离子及定量离子如表1所示。
由于离子源对优化化合物特别是高沸点化合物及峰扩散性化合物的峰形及灵敏度有所帮助，笔者对离子源温度进行了进一步优化，考察了230、250、280℃3种离子源温度对8种增塑剂的色谱峰的影响，结果发现，温度越高，增塑剂特别是DIDP、DINP的峰宽变窄，峰高变高，能提高灵敏度。这是因为离子源温度提高有利于提高离子化效率及离子化速度。因此，选择离子源温度为280℃。
2.4 方法的线性关系和检出限
选择不含目标化合物的样品为空白基质，添加DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DNOP、DINP、DIDP，以信噪比( S/N)为3确定各目标化合物的检出限：DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DNOP方法检出限为0. 02 mg/kg，DINP、DIDP方法检出限为0.1 mg/kg；以信噪比( S/N)为10确定各目标化合物的检出限：DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DNOP方法定量限为0. 05 mg/kg，DINP、DIDP方法检出限为0.3 mg/kg。采用外标法定量分别配制一系列标准工作溶液，在选定的色谱和质谱条件下进行测定，线性方程、相关系数及线性范围如表5所示。
2.5方法的回收率和精密度
利用空白肥料样品分别进行添加回收率和精密度实验，样品添加不同质量分数的标准溶液进行实验。在0.5、1.0 mg/kg和2.5 mg/kg质量分数水平范围内的平均回收率（每个添加浓度平行测定6次）为76. 8%~102. 6%，相对标准偏差为2.1%~9. 6%，结果如表6所示。
2.6肥料中增塑剂的分布情况
对市面上采购的52种肥料包括有机肥、无机肥、复合肥、缓释肥等进行了测试。52种肥料中19种可检出DBP、DEHP，其中1种有机肥中检出了DINP和DIDP，1种有机肥中检出了BBP，结果如表7所示。由表7中可以看出：①在8种增塑剂中，DEHP为检出频次最高的邻苯二甲酸酯；②无机肥中的邻苯二甲酸酯的质量分数通常较低，且种类较为单一，检出率为23%；③有机肥、复合肥中增塑剂质量分数相较于无机肥明显增高，且常常含有2种以上的增塑剂，有机肥、复合肥、缓释肥的检出率分别为53%、29%、50%。
3结论
建立了超声提取-气相色谱-质谱法测定肥料中8种邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法。结果表明，该方法适用于无机肥、有机肥、复合肥、缓释肥等肥料中8种邻苯二甲酸酯的检测，DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DNOP方法检出限为0.02 mg/kg，DINP、DIDP方法检出限为0.1 mg/kg，加标回收率为76. 8%~102. 6%，相对标准偏差(n=6)为2.1~9.6%，可应用于肥料中PAEs的实际检测。同时，研究了不同肥料中邻苯二甲酸酯质量分数的分布情况，并分析了污染来源，为肥料安全监管提供了数据支持。
