水浸润法取样-气相色谱-质谱法测定纹身贴中24种游离初级芳香胺的含量

郝晓红,蒋 莹,史福霞,蔡宇峰

(上海市质量监督检验技术研究院 轻工与化工产品质量检验所，上海 201114)

纹身贴是一种贴在身体上的临时装饰品[1]。纹身贴的工艺技术多为水转印技术，其材料主要为水转印纸、油墨、胶水和覆膜，印刷为成品后，就可以通过少量水将底纸上的图案转移到皮肤上。目前市场上的纹身贴色彩丰富、造型多样，深受消费者尤其是青少年群体的喜爱。纹身贴中的油墨在印染着色过程中会使用偶氮染料[2]，在特殊条件下，这些偶氮染料会分解成20 多种游离初级芳香胺(PAAs)。PAAs 是具有芳香性取代基的胺，即－NH2、－NH－或含氮基团连接到一个芳香烃上，是一类毒性较强的致癌物质[3-4]，可通过皮肤、呼吸道等进入人体，进而引起人体各种恶性疾病。目前国内外PAAs检测标准的研究对象主要为皮革、纺织品、玩具、文教用品等[5-8]，尚无纹身贴中PAAs的检测标准[9]。欧盟国家将纹身贴视为化妆品和玩具，一般按照化妆品和玩具的相关要求进行监管。美国、加拿大、澳大利亚等国家将纹身贴视为化妆品进行监管，一般按照化妆品的相关要求进行测试。目前我国还没有相关要求，因此有必要对纹身贴中的游离PAAs的检测方法开展深入研究。

在使用过程中，与皮肤长期接触的是纹身贴中的油墨和胶黏剂，因此需要检测的是印刷油墨中游离PAAs的含量。油墨层质量轻薄，牢固附着在水转印纸上，难以与水转印纸分离，这是纹身贴检测中的瓶颈问题。本工作采用水浸润法剥离油墨，用乙酸乙酯提取其中的游离PAAs，方法取样容易、分析快速、准确度高，可为纹身贴中游离PAAs的检测和监管提供技术参考。

1.1 仪器与试剂

7890B-5977A 型气相色谱-质谱联用仪;SK8210HP型超声波提取器;BSA224S-CW 型电子天平。

24种PAAs 混合标准溶液:300 mg·L－1，市售。

混合标准储备溶液:100 mg·L－1，取适量24种PAAs混合标准溶液，用乙酸乙酯定容，摇匀备用。

混合标准溶液系列:取适量混合标准储备溶液，用乙酸 乙酯逐 级稀释，配制成2.5，5，10，20，30 mg·L－1的混合标准溶液系列，摇匀备用。

甲醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯均为色谱纯;试验用水为超纯水。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 色谱条件

DB-35MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm，0.25μm);载气为氦气，纯度不小于99.999%;载气流量1 mL·min－1;进样口温度250 ℃;进样量1μL;不分流进样。柱升温程序:初始温度60 ℃，保持2 min;以15 ℃·min－1速率升温至200 ℃，保持5 min;以20 ℃·min－1速率升温至280 ℃，保持6 min。

1.2.2 质谱条件

质谱接口温度270℃;电子轰击离子源;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;扫描范围 质荷比(m/z)35～350;选择离子监测(SIM)模式。其他质谱参数见表1，其中“*”代表定量离子。

表1 质谱参数Tab.1 MS parameters

1.3 试验方法

用吸管吸取少量水滴在纹身贴的背纸(水转印纸)上，或者用蘸有少量水的纸巾润湿背纸。待水转印纸与油墨完全分离后，剥离水转印纸，用玻璃棒将覆膜上的油墨取下来，置于80 ℃烘箱中加热至恒重。分取1.0 g，置于反应瓶中，加入10 mL 乙酸乙酯，在35 ℃水浴中超声60 min。冷却，分取1 mL，置于进样小瓶中，按照仪器工作条件测试。

2.1 取样方法的选择

试验比较了溶剂提取法、整体测试扣除空白法和水浸润法的取样效果。溶剂提取法采用乙酸乙酯、正己烷、丙酮、甲醇、乙酸等作溶解试剂，以相似相溶原理溶解纹身贴水转印纸上的油墨。结果显示，仅有乙酸可以溶解部分油墨，其他溶剂溶解效果均很差。整体测试扣除空白法是将油墨和水转印纸一起测试，所得PAAs含量和水转印纸中PAAs含量的差值即为油墨中PAAs含量，由于油墨质量占实际样品量的比例较低，很难准确、稳定的定量。水浸润法是用少量水分离水转印纸，用玻璃棒取下油墨，方法更有针对性，且取样部位和取样量可控，因此试验选择的取样方法为水浸润法。取样前后的纹身贴图案见图1。

图1 水浸润法取样前后纹身贴图案Fig.1 Tattoo images before and after sampling by water infiltration

2.2 提取溶剂的选择

取多张纹身贴样品，采用水浸润法去掉水转印纸后，将覆膜和油墨一起浸润在20 mg·L－1的4，4-二氨基二苯甲烷(检出量较高的PAAs)标准溶液中2～3 h，取出，溶剂自然挥发后待用。用玻璃棒取5份油墨样品各1.0 g，分别加入甲醇、正己烷、乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷各10 mL，按照试验方法超声提取并测试。结果显示，用乙酸乙酯提取时，4，4-二氨基二苯甲烷的峰面积最高，二氯甲烷次之，正己烷最低。因此，试验选择以乙酸乙酯作提取溶剂。

2.3 提取温度的选择

按照2.2节方法制备阳性样品，取4份样品各1.0 g，加入10 mL 乙酸乙酯后，分别于25，35，45，55 ℃超声提取60 min，按照试验方法测定。结果显示，当提取温度为25，35 ℃时，4，4-二氨基二苯甲烷的峰面积相当且均较高，继续升高提取温度，峰面积呈下降趋势。考虑到25 ℃提取温度易受实验室温度影响出现小幅波动，35 ℃提取温度更易准确控制，因此试验选择的提取温度为35 ℃。

2.4 提取时间的选择

按照2.2节方法制备阳性样品，取6份样品各1.0 g，加入10 mL乙酸乙酯后，分别于35℃超声提取30，40，50，60，70，80 min，按照试验方法测定，结果见图2。

图2 不同提取时间下4，4-二氨基二苯甲烷的峰面积Fig.2 Peak area of 4，4-diaminodiphenylmethane with different extraction time

由图2可知，4，4-二氨基二苯甲烷的峰面积随着提取时间的延长而缓慢增加，当提取时间为60 min时峰面积较大，继续延长提取时间，峰面积下降。因此，试验选择的提取时间为60 min。

2.5 色谱柱的选择

试验分别采用DB-5MS(弱极性)、DB-35MS(中等极性)、HP-WAX(强极性)毛细管色谱柱分离5 mg·L－1的24种PAAs混合标准溶液。结果显示:采用DB-5MS毛细管色谱柱分离时，4，4-亚甲基双(2-氯苯胺)和3，3-二氯联苯胺不能完全分离;采用DB-35MS毛细管色谱柱分离时，24种PAAs均可完全分离，且峰形平滑、对称(图3);采用HPWAX 毛细管色谱柱分离时，24种PAAs可以完全分离，但2-甲氧基-5-甲基苯胺和2，4，5-三甲基苯胺色谱峰峰形不佳。因此，试验选择的色谱柱为DB-35MS毛细管色谱柱。

图3 混合标准溶液的总离子流色谱图Fig.3 Total ion chromatogram of the mixed standard solution

2.6 标准曲线和检出限

按照仪器工作条件测定混合标准溶液系列，以各PAAs的质量浓度为横坐标，对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。结果显示，各PAAs的质量浓度均在2.5～30 mg·L－1内与对应的峰面积呈线性关系，其他线性参数见表2。

对阴性纹身贴样品进行低浓度水平的加标试验，以3倍信噪比(S/N)对应的PAAs加标量为检出限(3S/N)，结果见表2。

由表2 可知，24 种PAAs的检出限为0.8～2.6 mg·kg－1，相关系数均达到0.995 0以上，满足检测要求。

表2 线性参数和检出限Tab.2 Linearity parameters and detection limits

2.7 精密度和回收试验

以阴性纹身贴样品作为基质分别进行低、中、高等3个浓度水平的加标回收试验，其中低浓度水平的加标量为50 mg·kg－1，中浓度水平的加标量为100 mg·kg－1，高浓度水平的加标量为200 mg·kg－1。每个浓度水平均进行7次独立试验，计算回收率和测定值的相对标准偏差(RSD)，结果见表3。

表3 24种PAAs的精密度和回收试验结果(n＝7)Tab.3 Results of tests for precision and recovery of the 24 PAAs(n＝7)

由表3可知，24种PAAs的回收率为94.8%～99.8%，测定值的RSD 为0.60%～2.6%，回收率和精密度均满足检测要求。

2.8 样品分析

选取市售的7款纹身贴样品，包括儿童小猪佩奇纹身贴、儿童爱莎公主纹身贴、儿童指甲纹身贴、节日装饰纹身贴以及3款成人纹身贴样品，均检出了2，4-二甲基苯胺，检出量分别为1.38，1.46，1.35，1.75，1.32，3.94，1.49 mg·kg－1，说明市售纹身贴存在PAAs污染的风险，建议消费者谨慎使用[10]。

本工作采用水浸润法取样，乙酸乙酯提取，气相色谱-质谱法测定纹身贴中的24种游离PAAs的含量，可为纹身贴中PAAs 的快速、准确检测提供思路。