多环芳烃(PAHs)是石油、煤等有机物不完全燃烧或热裂解产生的含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物[1-2]，多数具有致畸、致癌和致突变作用[3-5]。以苯并[α]芘为代表的16种PAHs的高致癌性物质，已被美国环境总署(EPA)列入优先控制污染物名单，并被欧盟列入“必须减少年度排放量的物质清单”[6-8]。塑料中PAHs的来源是加工过程中高分子物质高温聚合反应不完全，或使用了含PAHs的助剂[9]。塑料包装是应用较广泛的医药包装材料，PAHs残留在塑料包材中可影响药品质量，进而威胁人体健康[10-11]。目前我国塑料药包材中PAHs检测方法研究报道较少，研究对象主要集中在食品[12]、土壤[13]、玩具等领域[14]，检测方法有气相色谱-质谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等[15-17]，其中气相色谱-质谱法具有可定性、定量，检测限较低等优点，较常用。仵春祺等[18]采用VUV检测器气相色谱分析柴油中PAHs含量，方法重复性良好，满足检测需求。张利等[19]采用气相色谱质谱法测定土壤中16种PAHs的分析方法，同时对内标法与外标法进行比较，两种定量方法均可用于土壤中PAHs测定。申睿等[20]建立高效液相色谱法测定辣条中PAHs的方法，采用乙腈提取-分散式固相萃取净化处理，有效去除辣条基质效应的影响，可用于实际样品分析。本实验参考相关文献[21-22]，通过优化分析条件、样品提取条件，建立气相色谱质谱联用(GC-MS)法测定塑料药用滴眼剂瓶中16种PAHs含量及PAHs在药品中迁移的分析方法，为塑料药用滴眼剂瓶质量控制及PAHs的风险监测提供技术支持。1实验部分1.1主要原料塑料药用滴眼剂瓶共20批，有3种材质，分别为聚酯药用滴眼剂瓶（1号~7号样），聚丙烯药用滴眼剂瓶（8号样），聚乙烯药用滴眼剂瓶（9号~20号样）；利巴韦林滴眼液5批（对应包材9号~13号样），40 ℃、20%加速放置0、3个月；16种PAHs混合标准液，200 mg/L，天津阿尔塔科技有限公司；乙腈，色谱纯，美国Sigma-Aldrich公司；醋酸乙酯，色谱纯，美国ACS公司；正己烷、甲苯，色谱纯，永华化学股份有限公司；聚四氟乙烯(PTFE)针式滤器，0.22 μm，日本岛津公司。1.2仪器与设备气相色谱质谱联用仪，7890-5977B，美国安捷伦科技有限公司；超声波清洗器，KQ500DE，昆山市超声仪器有限公司；旋涡混合器，MS3，德国IKA公司；氮吹仪，N-EVAP24，美国Organomation公司。1.3样品制备1.3.1标准溶液配制精密吸取16种PAHs混合标准溶液1 mL置于10 mL量瓶中，用醋酸乙酯稀释并定容至刻度，配制成20 μg/mL的标准储备液，置于4 ℃冰箱保存，使用时取标准储备液适量，加正己烷逐级稀释成质量浓度1、2、5、10、20、40、80、100、200、300 μg/L的系列线性混合标准溶液。1.3.2提取实验供试品溶液精密称取剪碎至0.2 cm×0.2 cm的样品2 g，置于具塞锥形瓶中，精密加入10 mL正己烷，超声0.5 h，补足质量，0.22 μm微孔滤膜过滤，得到待测样品。1.3.3迁移实验供试品溶液精密吸取2 mL利巴韦林滴眼液，置于10 mL具塞试管中，加入2 mL正己烷涡旋提取1 min，收集正己烷层，再用正己烷同法提取2次，合并正己烷层，混匀，用氮吹至少于1 mL，加正己烷定容至2 mL，经0.22 μm微孔滤膜过滤，得到待测样品。1.4气相色谱及质谱条件气相色谱条件：HP-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，进样口温度290 ℃，进样量1 μL，不分流进样，流速1 mL/min。升温程序：初始柱温50 ℃，保持1 min，以20 ℃/min升温至200 ℃，以4 ℃/min升温至230 ℃，再以3 ℃/min升温至300 ℃，保持4 min。传输线温度290 ℃。质谱条件：电离方式为电子轰击源(EI)，离子源温度290 ℃，电离能量70 eV，四级杆温度150 ℃，传输线温度290 ℃，溶剂延迟4 min，数据采集选择离子监测模式(SIM)，表1为16种PAHs定量离子和定性离子。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.T001表116种PAHs定量和定性离子Tab.1Qualitative ions and qualitative ions of 16 kinds of PAHs编号化合物定量离子定性离子编号化合物定量离子定性离子1萘128127、1029苯并［a］蒽149226、1142苊烯152151、7610䓛149226、1133苊153154、7611苯并［b］荧蒽149250、1264芴166165、8212苯并［k］荧蒽149250、1265菲178176、15213苯并［a］芘149250、1266蒽178176、15214苯并［1,2,3-cd］芘225138、2777荧蒽202200、10115二苯并［a,h］蒽149139、2798芘202200、10116苯并［g,h,i］芘149138、2772结果与讨论2.1分析条件的优化2.1.1色谱柱选择16种PAHs为非极性化合物，其中菲和蒽，荧蒽和芘，苯并[a]蒽和䓛为同分异构体，具有极性相似、分离困难的特点。实验选择非极性DB-1MS(60 m×0.25 mm×0.25 μm)、弱极性HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)、中等极性DB-17MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色谱柱进行分析。图1为16种PAHs在不同色谱柱上总离子流图。从图1可以看出，对16种PAHs质谱响应值最大的是HP-5MS色谱柱，其次是DB-17MS，DB-1MS响应值影响最小。DB-1MS与其他两种色谱柱相比出峰时间长(50 min)。苯并[1,2,3-cd]芘与二苯并[a,h]蒽在DB-1MS色谱柱下分离较差。DB-17MS柱在46 min内各色谱峰出峰完全。使用HP-5MS在35 min内能够完成分析，各组分均有效分离，峰形尖锐、对称，其对16种PAHs有较高的灵敏度，有利于低含量PAHs的检出，因此选择HP-5MS色谱柱。图116种PAHs在不同色谱柱上的总离子流图Fig.1Total ion flow diagram of 16 kinds of PAHs on different chromatographic columns10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.F1a1（a）DB-1MS10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.F1a2（b）DB-17MS10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.F1a3（c）HP-5MS2.1.2载气流速的比较载气流速影响PAHs分析速度、分离效果、色谱峰峰形、检测灵敏度，本实验用氦气作载气，考察氦气流速为0.8、1.0、1.2、1.5 mL/min时PAHs的响应情况。随着流速增加，各组分色谱峰保留时间缩短，除流速0.8 mL/min峰面积较小外，不同流速对16种PAHs分离效果无明显差别，因此载气流速选择常用的1.0 mL/min。2.1.3进样口温度的优化合适的进样口温度既能保证样品中组分瞬间气化完全，又不引起样品分解，将进样口的温度设定为230、250、270、290、300 ℃。230 ℃时，苯并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]芘未出峰；随着进样口温度升高，这3种物质色谱峰灵敏度增大，响应值逐渐增加；温度升至290 ℃后响应值基本保持不变。其余组分在进样口温度递增时，响应值基本无变化。由于进样口温度过高易造成色谱柱进样端固定相流失，因此实验选用进样口温度为290 ℃。2.1.4升温程序的优化16种PAHs中各组分沸点范围较宽，萘沸点(218 ℃)最低，二苯并[a,h]蒽(524 ℃)和苯并[1,2,3-cd]芘(536 ℃)沸点较高。采用程序升温可以提高多组分混合物分离度，使低沸点与高沸点组分同时得到有效分离。设置初始柱温50 ℃，保持1 min，以20 ℃/min升温至200 ℃，分别考察8 ℃/min升温至300 ℃保持4 min、2 ℃/min升温至250 ℃，再以3 ℃/min升温至300 ℃保持4 min、4 ℃/min升温至230 ℃，再以3 ℃/min升温至300 ℃保持4 min（1.4项下升温程序）等升温程序对各组分分离的影响。结果表明：使用1.4项升温程序，分析时间短且各组分能够较好分离。2.2样品前处理条件的优化2.2.1萃取方法的选择本实验样品为塑料药用滴眼剂瓶，基质相对简单，以正己烷为溶剂，比较索氏提取法、微波提取法、超声提取法的提取效果。结果表明：索氏提取效率较微波和超声提取低，16种PAHs提取效率为69.4%~80.7%；微波和超声提取效果相近，16种PAHs提取效率均大于80.2%。与微波提取法相比，超声提取设备简单，提取成本低，同时操作更快速、方便，检测通量更大，因此实验采用超声提取样品。2.2.2提取溶剂考察根据相似相溶原理，分别以非极性的乙腈、正己烷、醋酸乙酯、甲苯为提取溶剂，采用超声法提取塑料药用滴眼剂瓶中16种PAHs，图2为不同溶剂对16种PAHs提取效率。从图2可以看出，用乙腈提取，提取回收率较差；醋酸乙酯对大多数组分提取回收较好，但萘、苊、苯并[1,2,3-cd]芘回收率低于70.0%。用正己烷和甲苯提取，16种PAHs均具有较好的提取回收率。考虑甲苯毒性较大，对实验人员健康和环境有较大危害，所以选择正己烷为提取溶剂。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.F002图2不同溶剂对16种PAHs提取效率Fig.2Extraction efficiency of 16 kinds of PAHs with different solvents2.3方法的线性范围、检出限、回收率和重复性取系列线性混合标准溶液按1.4仪器条件进行测定。以各组分质量浓度为横坐标，各组分定量离子响应值为纵坐标绘制标准曲线，以信噪比3∶1为检出限(LOD)，表2为16种PAHs线性方程、线性范围、相关系数和检出限。从表2可以看出，16种PAHs在相应的质量浓度范围内，线性关系良好，相关系数(R2)≥0.997，塑料包材检出限为0.005~0.050 μg/g，药品检出限为0.001~0.010 mg/L，表明该方法具有较好的线性和灵敏度。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.T002表216种PAHs线性方程、线性范围、相关系数和检出限Tab. 2Linear equations， linear ranges， correlation coefficients and detection limits of 16 kinds of PAHs编号化合物线性方程R2线性范围/（μg‧L-1）包材检出限/（μg·g-1）药品检出限/（mg·L-1）1萘y= 954x+89030.99711~2000.0050.0012苊烯y= 465x+14680.99902~2000.0100.0023苊y= 424x+12150.99921~2000.0050.0014芴y= 425x+13190.99951~2000.0050.0015菲y= 535x+27180.99971~2000.0050.0016蒽y= 355x+1380.99752~3000.0100.0027荧蒽y= 454x+8120.99915~3000.0250.0058芘y= 461x+7710.99932~3000.0100.0029苯并［a］蒽y= 232x+50.99932~3000.0100.00210䓛y= 278x+1270.99721~3000.0050.00111苯并［b］荧蒽y= 222x-2060.99735~3000.0250.00512苯并［k］荧蒽y= 162x+1310.99735~3000.0250.00513苯并［a］芘y= 127x-210.998910~3000.0500.01014苯并［1,2,3-cd］芘y= 128x-3770.998410~3000.0500.01015二苯并［a,h］蒽y= 126x-4940.99671~3000.0050.00116苯并［g,h,i］芘y= 178x-690.99922~3000.0100.002提取实验回收率和重复性：取9号塑料药用滴眼剂瓶，剪碎至0.2 cm×0.2 cm，精密称取2 g，置于具塞锥形瓶中，加100 μg/L混合标准液10 mL，照提取实验供试品溶液的制备方法，平行制备6份样，进行加标回收和重复性实验，表3为测试结果。从表3可以看出，16种PAHs平均回收率80.28%~117.09%，RSD为1.44%~5.81%，表明提取实验方法具有较好的准确性和重复性。迁移实验回收率和重复性：精密吸取利巴韦林滴眼液2 mL至10 mL具塞试管，加100 μg/L混合标准液2 mL，涡旋提取1 min，按迁移实验供试品溶液的制备方法，平行制备6份样，进行加标回收和重复性实验，表4为测试结果。从表4可以看出，16种PAHs平均回收率82.63%~116.73%，RSD为1.38%~3.80%，表明迁移实验方法准确性和重复性良好。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.T003表3提取实验回收率和重复性（n=6）Tab.3Recovery rate and repeatability of extraction test（n=6）编号化合物回收率/%平均回收率/%RSD/%1234561萘80.5782.8178.4281.4580.0578.3880.282.162苊烯90.1490.4889.4887.3588.0285.1788.442.273苊81.7779.8580.8682.2583.2681.2881.551.444芴88.0785.5384.9983.3684.6182.3184.812.335菲90.8787.4986.4385.4486.2684.3386.802.606蒽117.16114.50112.48109.42110.62107.51111.953.147荧蒽110.97108.50107.00105.36106.58104.64107.182.148芘105.71103.91102.44100.36101.0699.38102.142.329苯并［a］蒽109.22113.93118.63114.66114.41115.43114.382.6510䓛104.35105.4294.0091.5494.9498.3498.105.8111苯并［b］荧蒽110.66109.13101.99100.87104.89106.98105.753.6812苯并［k］荧蒽117.05112.78120.83119.33116.66111.39116.343.1413苯并［a］芘112.77114.56119.37118.86113.28114.50115.552.4614苯并［1,2,3-cd］芘116.11117.72111.16105.25115.22111.25112.794.0315二苯并［a,h］蒽114.52107.64108.77114.23119.11112.52112.803.7116苯并［g,h,i］芘115.23115.78123.42118.21113.62116.28117.092.9410.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.T004表4迁移实验回收率和重复性（n=6）Tab. 4Recovery rate and repeatability of migration test（n=6）编号化合物回收率/%平均回收率/%RSD/%1234561萘84.5281.7384.2885.8181.9281.6483.322.142苊烯88.8385.7488.2289.4285.7383.9286.982.483苊91.8590.5692.4793.4889.9488.2791.092.074芴97.1095.4597.7799.2595.2393.4796.382.155菲99.8498.82100.74105.44100.5199.33100.782.37续表4　迁移实验回收率和重复性（n=6）Continued table 4 Recovery rate and repeatability of migration test（n=6）10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.T005编号化合物回收率/%平均回收率/%RSD/%1234566蒽107.29107.03113.4110.52105.46103.5107.873.317荧蒽113.38113.17114.75115.59111.07112.99113.491.388芘116.52106.41112.22113.1117.62112.35113.033.509苯并［a］蒽103.47106.93104.29111.85101.69109.62106.313.6610䓛104.94103.53106.91105.57105.31102.72104.831.4311苯并［b］荧蒽82.2486.8182.4582.6581.0080.6182.632.6712苯并［k］荧蒽107.92119.25112.56110.79111.08112.77112.403.3613苯并［a］芘112.26107.48109.28115.05109.86110.64110.762.3714苯并［1,2,3-cd］芘103.29104.47100.16104.76108.94104.41104.342.7115二苯并［a,h］蒽112.71120.96118.04114.03119.41115.22116.732.7816苯并［g,h,i］芘107.84115.71118.25110.43113.65118.73114.103.802.4实际样品的检测用建立的方法对20批塑料药用滴眼剂瓶、5批加速放置的利巴韦林滴眼液分别进行提取实验和迁移实验的测定，表5为检测结果。从表5可以看出，仅8批聚乙烯药用滴眼剂瓶检出菲和芘，含量为0.013~0.051 μg/g，滴眼液未加速、加速3月实验均未检出PAHs，说明加速3个月内，包材中的PAHs未迁移进入滴眼液，对人体安全风险较小。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.09.019.T006表5塑料药用滴眼剂瓶检测结果Tab.5Test results of plastic medicinal eye drops bottles化合物测定值911131415161920菲0.0190.0230.0130.0200.0170.0510.0410.037芘0.026———————注：“—”表示未检出。μg·g-1μg·g-13结论采用GC-MS法，优化分析条件，选取样品萃取方法、提取溶剂，建立塑料药用滴眼剂瓶中16种PAHs及其在包装药品中迁移的分析方法。16种PAHs在相应的质量浓度范围内，与其质谱响应值具有良好的线性关系，相关系数(R2≥0.997)，提取实验加标回收率为80.28%~117.09%，相对标准偏差(RSD)为1.44%~5.81%；迁移实验回收率在82.63%~116.73%，相对标准偏差(RSD)为1.38%~3.80%。该方法前处理简单、快速，具有良好的灵敏度、准确性和重复性，适用于塑料药包材中多种PAHs的筛查和确认，可为塑料类药包材中PAHs风险评估及其合理使用提供参考。