1、1消费品中致敏性芳香剂的快速检测方法（征求意见稿）编制说明中国检验检疫科学研究院二一八年十月2目 录一、工作简况 .3二、标准编制原则和主要内容论据 .3三、实验室间的方法验证情况 .19四、采用国际标准的程度及对比情况 .19五、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系 .19附录 A：方法验证报告.203一、 工作简况（一）任务来源本标准制订工作是按照 2017 年国家标准计划项目消费品中致敏性芳香剂的快速检测方法（计划编号：20181018-T-469 ）执行的。本标准主要由中国检验检疫科学研究院负责起草和完成。本标准在编制过程中按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1
2、 部分：标准的结构和编写规则的要求以及 GB/T 20001.4-2001标准编制规则 第四部分：化学分析方法中的各项规定而编写，力求符合规范化与标准化的要求。（二）主要工作过程本标准起草单位在充分收集、认真研究相关标准及资料的基础上，结合实验室的条件和本方法的技术特点，对纺织、塑料等类型的消费品进行了试验，在论证了方法的灵敏度、准确性、线性范围和应用范围的前提下，通过反复研究和分析，建立了消费品中致敏性芳香剂的快速测定方法，并对实际样品进行了测试，最后进行方法验证试验。二、标准编制原则和主要内容论据（一）编制原则本标准方法是根据 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的
3、结构和编写规则和 GB/T 20001.4-2001标准编制规则 第四部分：化学分析方法的要求进行编写。（二）标准研制背景芳香剂广泛应用于我们日常生活接触到的消费品中，如化妆品、香水、个4人护理产品、家居用品和玩具等。产品的加香主要有两方面的目的，第一是通过加香来掩盖产品中其它化学成分难闻的异味，第二是增加消费者的使用愉悦度。然而，一些芳香剂是重要的过敏原，可引发呼吸道疾病（哮喘和鼻炎）、偏头痛、神经毒性、皮炎、内分泌干扰及其它负面影响。致敏性芳香剂的风险管理日益受到各界重视。如欧盟化妆品指令（76/768/EEC）对化妆品香料中的致敏芳香剂进行规定。欧盟在 2009 年颁布的玩具安全指令 2
4、009/48/EC 中规定了 55 种禁用致敏芳香剂和 11 种限用致敏芳香剂。欧盟 EN71-13:2014 进一步规定了嗅觉棋盘游戏、化妆品套装、味觉游戏等产品中的致敏芳香剂。早期的检测方法主要针对化妆品法规限制的 26 种致敏芳香剂，基于不同的前处理手段结合 GC-MS 检测，可用于化妆品，香水，室内空气和水等的分析。玩具产品方面，Masuck 报道了动态顶空（DHS）结合 GC-MS 测定 24 种芳香剂在模拟唾液和汗液中的迁移量，基于顶空固相微萃取（HS-SPME）及 DHS 测定 24 种芳香剂在 23 C 及 40 C 时的挥发量。我们课题组报道了一种 SPE-GC-MS / M
5、S 方法，用于测定复杂基质玩具样品中的 48 种致敏芳香剂。塑料样品由于材质复杂，其中芳香剂的残留量检测报道较少，采用常规顶空、热解吸等方式通常用于测定挥发量或迁移量，采用超声提取则难以保证提取率，文献中有采用溶解- 沉淀的提取方式，但通常萃取液的颜色较深，需经固相萃取进行净化以减少基质干扰及保护仪器。目前有关消费品中芳香剂报道仍然有限。同时，开发产品中芳香剂残留量的简单、快速、绿色检测方法符合当前的主流趋势。 顶空进样方式操作简单、自动化程度高、重复性好，特别适用于沸点低于250 C 的挥发物（VOCs）检测。顶空操作温度通常要低于瓶内溶剂（如水、DMF 等）的沸点，以使得待测物在瓶内形成气
6、-液平衡。然而这限制了沸点较高的半挥发物（如苯甲酸苄酯 323.5 C，肉桂酸苄酯 350 C）的检测，因为在低温平衡条件下，半挥发物的挥发量微乎其微。Markelov 提出采用全蒸发顶空（FEHS ）技术分析半挥发物，在 100 C 或更高的顶空温度下，微量溶剂（100 L）及待测物质在顶空瓶内瞬间蒸发至气态并快速达到动态平衡（通常10 min），将顶空气体引入 GC 实现进样，而样品基质则大多沉积在瓶底，不会对检测产生干扰。此外，FEHS 所需的平衡时间比传统 HS 方法明显缩短。目前 FEHS 已在食品、医药等领域有一些应用报道。5本标准借鉴 FEHS 技术，基于 GC-MS 检测，建立
7、聚酯纤维类纺织材质和ABS 塑料（丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯共聚物，当前塑料玩具等消费品最主要的材质）材质的消费品中 54 种致敏性芳香剂残留量的快速检测方法。实现挥发物及半挥发物同时检测，减少样品基质干扰。与传统超声提取、固相萃取等方法相比，本法简单、快速、环保且节省费用。（三）标准技术路线及条件优化1. 方法概述本标准涉及聚酯纤维类纺织材质及 ABS 塑料材质的消费品中 54 种致敏性芳香剂的顶空气相色谱-质谱快速检测方法。将样品粉碎后取适量置于顶空瓶中，或采用溶剂提取，将提取后的溶液置于顶空瓶中。设定顶空操作条件，样品中的芳香剂挥发出来并在瓶内快速形成动态平衡，此时芳香剂在顶空气体中的浓度
8、与它在样品中的初始含量成正比。取顶空气体引入至气相色谱-质谱实现检测，通过对气体中芳香剂浓度的测定，可得出样品中芳香剂的含量。 本标准方法对气相色谱分离条件、质谱检测条件、顶空进样前处理条件（平衡时间、平衡温度、辅助气加压压力等）进行研究试验，还进行了定量限试验、回收率试验以及精密度试验，最终进行了实际样品测试。各项结果表明，本标准方法的性能指标能够符合分析要求，可以满足消费品中致敏性芳香剂的快速检测要求。2. 气相色谱-质谱检测条件优化使用的仪器不同，最佳分析条件也可能不同，因此不可能给出仪器分析的通用参数。设定的参数应保证被测组分得到有效的提取、分离和测定。下列给出的参数已被证明是可行的。
9、顶空进样条件a）平衡温度： 200 ；b）平衡时间：10 min（纺织样品），6 min（塑料样品）； c）辅助气加压压力： 70 kPa（纺织样品），80 kPa（塑料样品）；d）辅助气加压时间：10 s；e）定量环温度： 205 ；f）传输线温度：210 ；6g）定量环体积：1 mL；h）定量环平衡时间：10 s；i）进样时间：20 s；气相色谱-质谱测定条件a）色谱柱： DB-35 MS（3 0 m0.25 mm0.25 m），或相当者；b）程序升温：40 保持 1 min，5 /min 升至 210 ，然后 10 /min 升至300 ； c）进样口温度： 280 ；d）离子源温度：2
10、30 ；e）四级杆温度： 150 ；f）传输线温度：280 ；g）载气：氦气（纯度99.999%），流量 1.0 mL/min；h）电离方式：EI ；i）电离能量：70 eV；j）进样方式：分流进样，分流比 10:1（纺织样品），5:1（塑料样品）；k）数据采集模式：选择离子监测（SIM）；l）溶剂延迟：2.5 min。本文涉及的 54 种芳香剂涵盖了香豆素、醛、酮、酯、醇、酚、烯等多类物质，物种和极性差异较大。之前已报道过的色谱柱有弱极性的 DB-5MS、中等级性的 DB-17MS 和非极性的 DB-1MS，能够实现 848 种芳香剂的较好分离。我们对 4 种色谱柱，DB-35MS、DB-1
11、7MS 、DB-1701 和 DB-1MS 进行考察，结果发现采用中等极性的 DB-35MS 和 DB-17MS 可覆盖较大的物质极性范围且耐受温度较高（320 ），所有物质的峰形尖锐对称，大多能够基线分离，对于个别共流出色谱峰能够通过提取特征离子将其有效分离，不影响定性和定量。本文选用 DB-35MS 色谱柱进行后续研究， 54 种物质在经顶空进样及 GC-MS 检测后的总离子流图见图 1。由于某些芳香剂之间性质较为接近，且具有相同的特征离子，容易混淆。采取将每种物质的单标溶液在 Scan 模式下进行逐一进样以得到确定的色谱峰流7出顺序、保留时间以及物质各离子的丰度比。对于所有物质同时考虑了
12、峰度较强和质核比较大两方面因素，选择合适的离子做为定量离子及定性离子。色谱及质谱参数具体见表 1。5101520253035400306090120 29545325149+5048746453842+3440+136+13739+783534218+91716 319+308267524231+2016513+41029876432 15保保/min1图 1. 54 种芳香剂经 FEHS 进样及 DB-35MS 柱分离后得到的总离子流色谱图. 程序升温: 40 C (1 min) ，5 C/min 至 210 C， 然后 10 C/min 至 300 C. 各物质编号与表 1 中一致表 1.
13、 54 种致敏性芳香剂色谱及质谱分析参数序号 物质名称 CAS 号 保留时间 监测离子（m/z） 丰度比纺织样品定量限(g/g)塑料样品定量限(g/g)1 丙烯酸乙酯 140-88-5 3.33 55*, 99, 73, 82 100:8:8:5 0.5 52 巴豆酸甲酯 623-43-8 4.72 69*, 85, 100, 41 100:20:15:51 0.2 2.53 5-甲基-2,3-己二酮 13706-86-0 6.09 57*, 85, 128, 43 100:44:9:92 0.5 2.54 异硫氰酸烯丙酯 57-06-7 8.58 99*, 72, 41, 45 100:39
14、:62:11 0.2 15 反式-2- 庚烯醛 18829-55-5 10.22 83*, 70, 55, 41 38:23:43:100 0.2 2.56 d-柠檬烯 5989-27-5 10.71 93*, 68, 136, 121 59:100:23:19 0.5 17 芳樟醇 78-70-6 13.44 93*, 71, 121, 80 76:100:23:32 0.5 18 苯甲醇 100-51-6 13.55 108*, 79, 91, 51 89:100:19:22 0.5 2.59 柠康酸二甲酯 617-54-9 15.70 127*, 99, 59, 68 100:22:36
15、:11 0.2 0.510 3,7-二甲基 -2-辛烯-1- 醇 40607-48-5 16.49, 17.22 71*, 81, 95, 123 100:17:9:6 5.0 1511 香茅醇 106-22-9 17.44 69*, 81, 95, 123 100:52:45:23 5.0 1512 马来酸二乙酯 141-05-9 17.81 99*, 127, 143, 82 100:45:6:11 0.5 0.513 2-辛炔酸甲酯 111-12-6 18.02 95*, 123, 139, 79 100:73:13:48 1.0 2.514 苯乙腈 140-29-4 18.03 117
16、*, 90, 116, 63 100:38:37:13 0.2 0.5815 香叶醇 106-24-1 18.52 69*, 93, 123, 41 100:14:14:60 2.0 516 柠檬醛 5392-40-5 18.86, 19.78 69*, 94, 109, 84 100:16:9:27 2.0 517 4-甲氧基苯酚 150-76-5 19.44 124*, 109, 81, 53 85:100:56:25 0.5 2.518 4-叔丁基苯酚 98-54-4 20.44 135*, 150, 107, 95 100:21:34:12 0.2 119 羟基香茅醛 107-75-5
17、 20.49 59*, 71, 139, 96 100:39:4:9 1.0 1020 4-乙氧基苯酚 622-62-8 21.18 110*, 138, 81, 53 100:33:30:17 0.5 2.521 肉桂醛 104-55-2 21.72 131*, 103, 77, 51 100:57:42:32 0.2 122 茴香醇 105-13-5 21.77 138*, 121, 109, 94 100:45:64:21 1.0 1523 肉桂醇 104-54-1 22.19 134*, 92, 115, 105 60:100:45:51 2.0 1524 丁香酚 97-53-0 22
18、.71 164*, 149, 131, 103 100:35:32:36 0.5 525 苯亚甲基丙酮 122-57-6 23.75 131*, 145, 103, 77 100:50:80:36 0.5 126 -异甲基紫罗兰酮 127-51-5 24.48 135*, 150, 206, 107 100:82:16:73 1.0 2.527 2-亚戊基-环己酮 25677-40-1 24.48 137*, 166, 109, 95 100:71:49;63 0.5 2.528 异丁香酚 97-54-1 25.48 164*, 149, 131, 103 100:40:27:35 2.0 1
19、029 六氢香豆素 700-82-3 25.60, 26.06 152*, 124, 67, 96 92:46:100:52 1.0 2.530 二氢香豆素 119-84-6 25.62 148*, 120, 91, 78 100:73:43:31 0.5 131 假紫罗兰酮 141-10-6 26.42, 27.82 69*, 109, 81, 124 100:35:50:37 5.0 532 兔耳草醇 4756-19-8 26.84 133*, 192, 177, 159 100:49:38:34 1.0 533 铃兰醛 80-54-6 26.91 189*, 204, 147, 131
20、100:19:41:40 0.5 134 香豆素 91-64-5 27.28 146*, 118, 89, 63 100:59:28:29 0.2 135 6-异丙基-2-十氢萘酚 34131-99-2 27.66 135*, 178, 93, 107 100:9:25:10 0.5 2.536 3,6,10-硼酸三甲酯-3,5,9-十一烷三烯-2-酮 1117-41-5 27.78, 28.95 123*, 138, 95, 69 100:20:46:72 0.5 2.537 7,11-二甲基-4,6,10- 十二烷三烯-3- 酮 26651-96-7 28.42, 29.88 69*, 8
21、1, 109, 138 100:48:36:31 2.0 538 金合欢醇 4602-84-0 29.61, 30.19 69*, 81, 93, 107 100:29:18:10 10 1539 甲位戊基桂醛 122-40-7 29.86 129*, 202, 115, 145 100:61:94:57 0.5 2.540 7-甲基香豆素 2445-83-2 30.06 160*, 132, 104, 77 92:100:43:32 0.5 141 6-甲基香豆素 92-48-8 30.08 160*, 132, 104, 77 100:74:25:19 0.5 142 二苯胺 122-39
22、-4 30.62 169*, 84, 77, 141 100:17:16:6 0.5 143 戊基肉桂醇 101-85-9 30.64 133*, 204, 129, 115 100:17:78:80 2.0 1544 新铃兰醛 31906-04-4 30.66 136*, 192, 177, 149 100:30:13:19 2.0 1545 对甲氧苯乙烯基甲基 酮 943-88-4 31.57 161*, 176, 133, 118 100:65:34:8 0.5 2.546 己基肉桂醛 101-86-0 31.97 129*, 216, 145, 117 100:45:44:63 0.5
23、 547 1-(4-甲氧苯基)-1-戊烯- 3-酮 104-27-8 33.54 161*, 190, 133, 118 100:20:23:8 0.2 2.548 苯甲酸苄酯 120-51-4 33.68 105*, 212, 194, 91 100:17:9:46 0.5 1949 葵子麝香 83-66-9 34.36 253*, 268, 115, 91 100:44:2:6 2.0 550 7-甲氧基香豆素 531-59-9 34.42 176*, 148, 133, 105 100:67:62:10 1.0 2.551 4,6-二甲基-8-叔丁基香 豆素 17874-34-9 36.
24、73 215*, 230, 187, 128 100:28:25:11 0.2 152 7-乙氧基-4-甲基香豆 素 87-05-8 38.26 148*, 204, 176, 91 100:77:25:14 0.5 2.553 肉桂酸苄酯 103-41-3 39.40 131*, 91, 192, 238 83:100:64:15 1.0 1554 氢化松香醇 13393-93-6 41.09 261*, 109, 123, 205 100:45:43:14 1.0 53. 顶空进样条件优化（聚酯纤维类纺织样品）理论上来说，只要顶空瓶内达到平衡，具有疏松多孔结构的纺织品中的芳香剂即可实现定量
25、。然而，顶空条件需要优化有两个原因：首先，提高灵敏度和节省时间；其次，减少系统中的残留而不干扰随后的进样。以往的实验表明，较高的温度更有利于芳香剂的挥发，而顶空瓶加热温度上限为200 。与FEHS类似，高温静态顶空平衡所需的时间短于20 min。因此，将200 和20 min设定为初始条件。考虑到溶剂量和加压压力之间的相互限制，将常规的70 kPa设定为另一初始条件。依次对溶剂量、平衡温度、平衡时间、加压压力等条件进行了优化。从20 mg自制阳性样品中（将纺织样品在30 mg/L的全混标准溶液中浸泡，振荡3 h后捞出于通风橱内自然风干）提取54种芳香剂。以6种代表性芳香剂为例（异硫氰酸烯丙酯、
26、d-柠檬烯、丁香酚、六氢香豆素、铃兰醛和氢化松香醇，基于不同沸点和不同种类所选择），进行讨论。3.1 溶剂量的影响绘制定量标准曲线时，顶空瓶不可避免地会加入含有溶剂的标准溶液，为了保持基质的一致性，获得准确的定量结果，在实际样品的测定中加入相同量的溶剂。通常溶剂在一个密闭的瓶内是不可能达到绝对完全挥发的，即使是环境温度高于其沸点。但是对小于100 L的微量溶剂，在较高温度下可得到近乎完全挥发。蒸发溶剂会影响瓶中的压力；通常，压力将随着溶剂的增加而增加，导致分析物的分压变小进而检出限高，甚至导致顶空瓶爆裂。在本研究中，当平衡温度，平衡时间和压力分别在200 ，20 min和70 kPa时，向20
27、 mg阳性样品中加入不同量的丙酮（0100L），研究溶剂量对分析物的影响。图 2A中的结果表明，随着溶剂量的增加，每种分析物的峰面积呈下降趋势；溶剂量设定10为20 L，可获得令人满意的灵敏度、取液较便利、以及溶剂接近完全的蒸发。1234560240680DAnalyte umbr54329464Peak r 50kPa 60kPa 70kPa 80kPa9111234560240680Analyte umbrC432964Peak r 5min 10in 20min3045 123456204608BAnlyte umbrPeak r 54329464 10C 120 140C6821234
28、605105Aalyte ubrA54329464Peak r 0L 20L 40681L图 2. 顶空条件对 6 种代表性芳香剂物质峰面积的影响(n = 3). (A) 溶剂量的影响; (B) 平衡温度的影响; (C) 平衡时间的影响; (D) 辅助气加压压力的影响3.2 平衡温度的影响平衡温度对方法的灵敏度具有很大的影响,因为它直接影响到在形成动态平衡过程中释放的芳香剂。通常，高温有利于达到高提取率，其中理想状态是物质完全传质至顶空； 但是顶空的耐受温度是有限的，特别是对于瓶密封隔垫和传输管线。平衡时间和加压压力分别设定为20 min和70 kPa，考察平衡温度100 、 120 、140
29、 、160 、180 和200 。 在图2B中，具有低沸点的芳香剂（分别为4号和6号物质, 沸点分别为151和177 ）的峰面积几乎没有变化；但是对于较高沸点的芳香剂（特别是对于54号物质, 沸点为375.5 ），随着温度的升高，峰面积逐渐增加，在200 时达到最大值。为了保证方法对所有物质均有较高的灵敏度，将温度定为200 。3.3 平衡时间的影响平衡时间是静态顶空的另一个关键因素，因为它与两相之间的平衡形成密切相关。在该方法中，与常规静态顶空相比，顶空瓶中的20 L丙酮溶剂几乎在瞬间气化，在瓶中形成稳定的压力，使气固相中分析物的浓度分布快速达到稳定的平衡。由图2C可见，当平衡温度和加压压力定为200 和70 kPa时，各物质峰面积在5 min到20 min之间峰面积略有变化，这意味着它们的顶空平衡很快就达到了。然而，当平衡时间超过20 min时，峰面积略有下降，这可能是由于长
