陆叶青 常守勤
江苏澄信检验检测认证有限公司
摘要：多环芳烃 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons;PAHs
由两个或两个以上苯环稠合在一起的一系列烃类化合物及其衍生物，环上也可有短的烷基或环烷基取代基，简称PAHs。它们主要有两种组合方式，一种是非稠环型，其中包括联苯及联多苯和多苯代脂肪烃；另一种是稠环型，即两个碳原子为两个苯环所共有。
关键词：多环芳烃、气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)
一、研究的目的和意义
多环芳烃的来源分为自然源和人为源。自然源主要来自陆地、水生植物和微生物的生物合成过程，另外森林、草原的天然火灾及火山的喷发物和从化石燃料、木质素和底泥中也存在多环芳烃；人为源主要是由各种矿物燃料（如煤、石油和天然气等）、木材、纸以及其他含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原条件下热解形成的。
PAHs由于具有毒性、遗传毒性、突变性和致癌性，对人体可造成多种危害，如对呼吸系统、循环系统、神经系统损伤，对肝脏、肾脏造成损害。被认定为影响人类健康的主要有机污染物。
二、实验检测
实验原理：以正己烷等合适的溶剂作为提取溶剂，超声提取试样中的多环芳烃。提取液定容后，用气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)进行检测，外标法定量。
试剂或材料
除非另有规定，在分析中仅使用确认为分析纯及以上纯度的试剂。
正己烷：色谱纯
16种多环芳烃标准物质：纯度≥98%
混合标准储备溶液：200μg/mL，准确称取0.2g每种多环芳烃标准物质置于1000mL容量瓶中，用正己烷稀释至刻度。该标准储备溶液在4℃以下避光保存，有效期为3个月，
也可直接使用已知浓度的有证多环芳烃混合标准溶液进行稀释。
样品按《色漆、清漆和色漆与清漆用原材料 取样》规定取样，也可按商定方法取样，取样量根据检验需要确定。
试验步骤
1、平行试验
平行做两份试验
2、提取
2.1液态样品的处理
将样品搅拌均匀，按产品明示的配比混合各组分样品，搅拌均匀后，称取试样约2g，精确到0.1mg，置于15mL样品瓶中，加入约10mL正己烷稀释试样，室温下，于超声波发生器中超声提取30min，将超声后的样品瓶或离心管置于离心机中离心，将上层清液移置于25mL棕色容量瓶中。沉降部分再用10mL正己烷超声提取30min，离心分离后，将所有提取的上层清液合并于同一25mL棕色容量瓶中，然后用正己烷定容至刻度，微孔滤膜过滤后，得溶液A，待气相色谱-质谱联用仪进行分析。
2.2固态样品及粉末涂料的处理
在室温下用粉碎设备将试样粉碎，并用不锈钢金属筛过筛后，称取试样约2g，精确到0.1mg，置于15mL样品瓶或30mL离心管中，加入约10mL正己烷稀释试样，室温下，于超声波发生器中超声提取30min，将超声提取后的样品瓶或离心管置于离心机中离心，将上层清液移置于25mL棕色容量瓶中。沉降部分再用10mL正己烷超声提取30min，离心分离后，将所有提取的上层清液合并于同一25mL棕色容量瓶中，然后用正己烷定容至刻度，微孔滤膜过滤后，得溶液B，待气相色谱-质谱联用仪进行分析。
3、空白试验
不加试样，重复2.1和2.2步骤得空白样品。每批样品（少于20个）或每20个样品应做一个空白试验。
4、标准溶液的配制
采用逐级稀释的方法，用正己烷稀释混合标准储备成适用浓度的混合标准工作溶液。
5、气相色谱-质谱联用仪的测试条件
根据所用气相色谱-质谱联用仪的性能及待测试样的实际情况选择最佳的测试条件。
气相色谱柱条件
色谱柱：DB-5MS 毛细管柱
进样口温度：280℃
进样量：1μL
载气：高纯氦气99.999%
流速：1.0mL/min
程序升温：60℃保持1min，以20℃/min的速率升温至220℃，再以10℃/min的速率升温至300℃持5min，最后320℃运行5min
由于测试结果取决于所使用的仪器，因此不能给出色谱分析的普遍参数。
下表中测试条件已被证明对测试是合适的。
序号 化学名称 相对分子质量 特征离子 定量离子
1 萘 128 129,128,127 128
2 苊烯 152 153,152,151 152
3 苊 154 154,153,152 153
4 芴 166 167,166,165 166
5 菲 178 179,178,176 178
6 蒽 178 179,178,176 178
7 荧蒽 202 203,202,101 202
8 苯并芘 202 203,202,101 202
9 苯并[a]蒽 228 229,228,226 228
10 ? 228 229,228,226 228
11 苯并[b]荧蒽 252 253,252,126 252
12 苯并[k]荧蒽 252 253,252,126 252
13 苯并[a]芘 252 253,252,126 252
14 茚并[1,2,3-cd]芘 276 276,227,138 276
15 二苯并[a,h]蒽 278 279,278,139 278
16 苯并[g,h,i]苝 276 277,276,138 276
6、绘制标准工作曲线每一种标准工作溶液进样3次，峰面积取平均值，其相对偏差应≤5%。
按5的气相色谱-质谱联用仪条件测定多环芳烃标准溶液。以峰面积A为纵坐标，相应浓度c为横坐标，绘制标准工作曲线。标准工作曲线至少应包括一个不加标工 作溶液和五个多环芳烃标准工作溶液，其相关系数应≥0.995。
7、样品测定
按与绘制标准工作曲线相同的仪器测试条件测试待测溶液。记录总离子流质谱图和选择离子质谱图，对定量选择离子进行峰面积积分，采用外标法定量。
8、实验数据处理
试样中每种多环芳烃i的含量以多环芳烃的质量分数w计，数值以毫克每千克（mg/kg）表示，按公式（1）计算：
Wi=/m
检出限均为0.1mg/kg
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三、结果与讨论
多环芳烃为有机化合物，使用正己烷作为溶剂对样品中的多环芳烃进行提取，正己烷的比丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷毒性小。对样品采用简单的超声提取，超声后直接用离心机对浸提液进行离心操作，可以提高回收率。经过多次试验比对发现，进样口的温度设置为280℃时多环芳烃的分离效率最好，峰型完美。不设置分流比能有效提高样品的进样量，程序升温更利于多环芳烃中多组分的分离。为优化色谱质谱条件，采用选择离子扫面检测模式（SIM）和全扫描检测模式（SCAN）。
多环芳烃的毒性与危害，随着其环数增加、化学结构的变化和疏水性的增强，其电化学稳定性、持久性、抗生物降解能力和致癌性会增大，挥发性也会随着其分子量的增加而降低。多环芳烃在自然界许多生物链都存在生物积累效应，其在自然界中的含量相当惊人，因此也被认定为影响人类健康的主要有机污染物。PAHs对人体的呼吸系统、循环系统、神经系统损伤，对肝脏、肾脏等也会造成损害。
参考文献
[1]王桂苓，薛艳，张伟伟，林芳。GC-MS法快速测定食品接触材料油墨中16种多环芳烃。2013年1月第22卷，第1期