邻苯二甲酸盐的优化分析塑料玩具使用安捷伦1290无穷方法开发解决方案

年代末以来,邻苯二甲酸酯被怀疑作为人类的健康风险。从那时起,官方当局在欧洲,美国,中国,和其他国家通过规定对邻苯二甲酸盐,特别是在塑料玩具。
许多官方的方法是基于GC和GC / MS方法,但在过去的十年中LC和LC / MS方法被开发。本应用笔记显示了高效液相色谱的发展/ UV方法九邻苯二甲酸酯使用phenyl-hexyl列和三元梯度。安捷伦1290无穷方法开发的解决方案,结合一个安捷伦方法寻找向导,用于方法开发。最后方法精度的保留时间和地区,限制检测(LOD)和定量的极限(定量限),以及线性评估。分析了塑料材料从一个玩具,邻苯二甲酸盐的含量。此外,一个快速UHPLC方法相比发达国家和高分辨率的方法。

介绍
全球法规已设置为允许塑料玩具中的邻苯二甲酸盐水平[1],市政废水[2 - 4],纺织品[5],[6]的食物。2005/84 / EC1指令列出六种邻苯二甲酸盐(表1),需要监视当用作增塑剂在玩具和儿童保育的文章,必须≤0.1%的产品的质量。更严格的法规是在考虑[7]。DEHP,菲律宾和BBP被列为有毒繁殖和欧盟禁止他们尤其是婴儿产品。
替代可以DIDP DINP例如,直到现在不被视为有毒,然而,这些软化剂也禁止在婴儿产品。DINP, DIDP似乎迅速蔓延在生物环境和丰富。出于这个原因,应该禁止他们进入环境。德国的客观世界Bundesamt”提出替换所有phthalate-containing材料,如灵活的PVC,与不含邻苯二甲酸盐一点点材料,聚乙烯、聚丙烯等,它是可能的[8]。
在下面,HPLC和UV方法开发9个邻苯二甲酸盐,见表1。phenyl-hexyl列和C18柱被用于最优分离。
此外,二元和三元梯度使用乙腈和甲醇作为有机阶段应用。方法的性能评价和真实样本测量。此外,开发方法被转移到一个快速UHPLC方法。

实验
仪表
安捷伦1290无穷方法开发解决方案
四元泵G4204A
Autosampler G4226A
ALS冷却器G1330B
第1列配备高压G1316C列开关阀
第2列配备低压G1316C列开关阀
二极管阵列检测器G4212A
阀门驱动G1353B
方法开发工具包G4230B
低色散G4212A毛细管工具包

样品制备
0.05 g的碎聚合物样品在5毫升的四氢呋喃溶解。聚合物沉淀与10毫升的甲醇和冷却1小时。当聚合物落定,解决方案是透过0.45 -μm安捷伦科帕奇溢价注射器过滤器(再生纤维素,p / n, 5190 - 5111年),蒸发,然后用500μl乙腈稀释。

色谱方法开发条件
邻苯二甲酸酯化合物9
列1安捷伦ZORBAX Eclipse +苯己3°×100毫米,3.5μm, p / n 959961 - 312
列2安捷伦ZORBAX Eclipse + C-18 3°×100毫米,3.5μm, p / n 959961 - 302
移动阶段水(A),乙腈(B),甲醇(C)
梯度1 0分钟10% B, B 10分钟为90%
梯度2 0分钟10% C, 10分钟90% C
梯度3 0分钟5% B, C, 5%在10分钟45% B, C的45%
流量1毫升/分钟
注入体积1μL
列温度40°C
检测228/6 nm,参考380/80 nm, 20赫兹,10毫米细胞
为高分辨率UHPLC色谱条件
第1列安捷伦ZORBAX RRHT Eclipse +苯己,3°×100毫米,1.8μm, p / n959964 - 312
移动阶段水(A),乙腈(B),甲醇(C)
坡度在5% 0分钟5% B和C, B 10分钟45%和45% C, B 12.45分钟45%和45% C,在12.5分钟90% B, 14分钟5% B和C的5%
流量1毫升/分钟
运行时间15分钟
邮件发送时间3分钟
注入体积1μl
列温度40°C
检测228/6nm参考380/80nm 20 Hz, 10毫米细胞
为快速UHPLC色谱条件
第1列安捷伦ZORBAX RRHT Eclipse +苯己,2.1°x 50毫米,1.8μm, p / n 959757 - 912
移动阶段水(A),乙腈(B),甲醇(C)
坡度在5% 0分钟5% B和C, C B 2.5分钟45%和45%
流量2毫升/分钟
运行时间:3.5分钟
发布时间:1分钟
注入量:1μl
柱温:50°C
检测方法:228/6nm参考380/80nm 20 Hz, 10毫米细胞
分析了化合物
表1。分析样本。
名字缩写结构分类
由欧盟
Benzylbenzoate BB疑似过敏原

Dimethyylphthalate DMP (EPA标准)

邻苯二甲酸二丁苄BBP reprotoxic (EPA标准)

邻苯二甲酸二丁酯reprotoxic菲律宾(EPA标准)

邻苯二甲酸二辛酯DNOP潜在风险(EPA标准)

邻苯二甲酸二Di-isodecyl DIDP潜在风险

邻苯二甲酸二(Di) - 2-ethylhexyl DEHP reprotoxic

Mono-methylphthalate MMP(尿液中降解产物)

EPA邻苯二甲酸二酯混合(48805 - u), diisodecylphthalate(80135 - 10毫升)和monomethylphthalate(36926 - 250毫克)和Bezylbenzoate (N11182-1g)从Sigma-Aldrich购买,德国。

分析了化合物的光谱
收购和评估软件
安捷伦OpenLAB cd C.01.05 ChemStation版本
安捷伦A.02.02方法寻找向导版本
结果与讨论
使用以下工作流程:
•使用不同的列和不同的移动方法开发阶段
•法验证最终的高分辨率UHPLC法
•分析样品的真实生活
•快速UHPLC方法的发展
•比较高分辨率UHPLC UHPLC和快

方法开发
两列不同的选择性,三个梯度与乙腈、甲醇或乙腈和甲醇作为有机相的组合应用。EPA标准在一个瓶有六个化合物进行了分析。两瓶包含其他化合物相同的方式进行测试。
侦察方法完成了10.5小时后每个样本运行了约18分钟。关于1290年无穷方法开发解决方案的更多信息,见参考文献(9、10)。最好的分离是获得使用phenyl-hexyl列结合乙腈和甲醇作为有机相(图1)。
使用相同的色谱条件下,C18柱提供了DEHP,分辨率低,DNOP, DIDP。进一步提高分辨率和信噪比,phenyl-hexyl列3.5 -μm粒子取代phenyl-hexyl列1.8 -μm粒子(图2)。所有其他列维度都是一样的。
分辨率,峰宽,峰高也有所改善。

图1所示。邻苯二甲酸酯的分析使用phenyl-hexyl列和乙腈和甲醇相结合。
图2。比较不同粒径。

方法的性能
基于实验获得phenyl-hexyl列1.8 -μm粒子,下面的方法性能参数进行评估(表2和图3):
•保留时间的精度
•精度方面
•线性
•LOD和定量限

表2显示了合并后的精度数据保留时间和地区。保留时间的精度通常RSD < 0.01%。地区的精度通常RSD < 0.73%。
LOD和定量限由注入低级的邻苯二甲酸盐(图3)。

表2。精密的保留时间和地区。
复合RT(%)相对标准偏差RSD为量(%)
MMP (600 ng) 0.099 - 0.594
DMP (20 ng) 0.007 - 0.701
环保局(20 ng) 0.005 - 0.163
BB (90 ng) 0.007 - 0.717
0.01 - 0.574 ng BBP (20)
菲律宾(20 ng) 0.009 - 0.506
DEHP (20 ng) 0.007 - 0.521
0.007 - 0.568 ng DNOP (20)
DIDP (1800 ng) 0.009 - 0.728

图3。色谱用于测定LOD和定量限。

表3显示了LOD的组合结果,定量限和决议。
线性度是评价通过注入2000、500、125年,31.25,7.812,和1.953 ng /μL EPA标准。给出了线性从7.8到2000 ng注入量与响应因素,见图4中的示例。对于所有标准,相关系数> 0.99998。
表3。LOD、定量限和决议。
信号量,LOD定量限与分辨率用于噪声S / N = 3 S / N = 20基于LOD和(S / N) ng /µL ng /µL EPA 20 ng定量限(ng /µL) MMP 340 ng BB 290 ng DIDP 1720 ng
MMP 34 96.6 1.1 7.3 -
DMP 2 74.6 - 0.08 0.54 - 65.15
环保局2 74.6 0.08 0.54 34.86
BB 29日200.3 - 0.44 2.9 - 39.03
BBP 2 63 0.1 0.63 19.41
菲律宾2 62.3 - 0.1 0.64 - 4.66
DEHP 2 68.9 - 0.09 0.58 - 57.19
DNOP 2 48.2 - 0.12 0.83 - 5.57
DIDP 30 172 113.6 4.5 4.33

实际样品的分析
飙升的回收率测定toywith EPA标准的塑料材料。由此产生的理论集中在样品制备100 ng所有六个化合物(图5)。回收率在76%至66之间。
从婴儿玩具塑料材料的分析表明,邻苯二甲酸盐浓度远远低于允许的极限0.1% = 100 ng, 0.05 g的提取材料,相关(图6)。标准包含六个EPA邻苯二甲酸酯和三个额外的化合物MMP的BB, DIDP。
DIDP是肯定的存在。DIDP谱紫外线图书馆不符合样品的光谱峰值在同一时间。
图4。线性类似的例子。
图5。分析EPA标准上升到塑料矩阵。
图6。覆盖的标准色谱的色谱提取塑料材料。

转移到一个快速UHPLC方法
发达高分辨率UHPLC方法花了大约18分钟周期,使样品分析的高分辨率和高精度。在某些情况下,有利于更快地得到结果,例如,快速筛选大量的样本。减少周期时间,列的长度是减半,流量是翻了一倍。内部直径减少到2.1毫米用ZORBAX RRHD苯基己基列,它允许反压力达1200条。2毫升/分钟流量、快速UHPLC分析的最大压力,大约有1100条。周期时间减少到4.5分钟(图7)。
注入飙升矩阵表明,识别和定量是可能也应用快速UHPLC条件(图8)。
图7。重叠色谱得到的高分辨率和快速UHPLC运行。
图8。重叠色谱标准和飙升的矩阵。
比较高分辨率UHPLC UHPLC较快
4.5分钟的缩短周期时间是有利的,如果快速筛查是最重要的分析要求。正如所料,快速UHPLC方法的性能是高分辨率不如UHPLC方法(图9和图10)。
高分辨率的分辨率UHPLC方法是,平均而言,比快速UHPLC方法的60%。
精度10更好的保留时间是一个因素,平均而言,高分辨率的方法,但对于快速分析,最大SD值为0.00868分钟。这意味着保留时间标准差是0.52秒的小,例如,对于BB淋洗峰值为1.938分钟。地区的精度相当的好看山峰DEHP和DNOP除外。
图9。比较的决议。
图10。比较的精度。

结论
六环保署限制邻苯二甲酸盐,DMP,环保局,BBP,菲律宾,DEHP, DNOP,加上MMP的BB,和DIDP分析使用一个UHPLC / UV方法,提供一个十八分钟的周期时间内分离。phenyl-hexyl列和三元梯度使用乙腈和甲醇作为有机阶段用于最优分离。方法开发了使用1290无穷第四纪方法开发解决方案结合方法寻找向导。最终的性能高分辨率UHPLC 18分钟的评估方法,并实际样品测定。确定0.1%的任何限制邻苯二甲酸二EPA产品的质量与精度高是可行的。存储在一个光谱鉴定,紫外光谱库使用除了保留时间。此外,快速筛选方法开发周期低至4.5分钟。

引用
1。2005/84 / EC。欧盟官方杂志,修改22次理事会指令76/769 / EEC邻苯二甲酸盐在玩具和儿童保育的文章,2005年。
2。方法606年:有机化学分析方法的市政和工业Wastewater-Phthalate酯;美国环境保护署、环境监测和支持实验室:辛辛那提,哦,1984。
3所示。方法8061年:邻苯二甲酸酯类通过气相色谱电子捕获检测(GC / ECD);修改1;美国环境保护署、环境监测和支持实验室:辛辛那提,哦,1996。
4所示。HJ / T 72 - 2001:水质,测定邻苯二甲酸盐(二丁基二甲基,和辛酯)-液相色谱法;环境保护部的中华人民共和国环境保护行业标准的中华人民共和国:北京,2001年。
5。GB / T 20388 - 2006:纺织品-邻苯二甲酸酯的含量测定;中国标准化行政(囊),总局质量监督检验检疫总局的中华人民共和国:北京,2006年。
6。GB / T 21911 - 2008:测定食品中邻苯二甲酸酯类;中国标准化行政(囊),总局质量监督检验检疫总局的中华人民共和国:北京,2008年。
7所示。http://ec.europa。欧盟/健康/ ph_risk /委员会/ 04 _sccp / docs / sccp_o_106.pdf
8。客观世界Bundesamt。邻苯二甲酸二-死Nutzlichen Weichmacher麻省理工学院denunerwunschten Eigenschaften。www.umweltbundesamt.de, 2007。
9。A.G.Huesgen,安捷伦1260无穷方法开发解决方案
——梯度的自动扩展时间和流速对不同列长度和直径使用安捷伦ChemStation方法寻找向导的安捷伦应用程序指出,出版数量5990 - 6863,2010年12月。
10。A.G.Huesgen,安捷伦1290无穷多种解决方案,分析七种不同食物的应用程序在一个乐器——没有列变化,没有流动相变化,安捷伦应用注意,出版数量5990 - 5600,2010年5月。