導語

遙控汽車、拼圖積木……又到了歡樂“六一”，想好給孩子們送什么玩具禮物了嗎？隨著社會的發展和進步，玩具花樣也越來越多。但另一方面，玩具的安全性，如化學添加物質（增塑劑、阻燃劑等）也愈發引起關注。2017年，歐盟RAPEX通報了27起中國出口的消費品短鏈氯化石蠟超標案例，其中有6起涉及兒童玩具產品，包括了玩具小馬、玩具槍、繩子、沐浴玩具、塑料娃娃等。為適應國內外市場的要求，2019年，由上海海關機電產品檢測技術中心牽頭，著手開展制定《玩具材料中短鏈氯化石蠟含量的測定 氣相色譜-質譜聯用法》的國家標準。期間，島津分析中心積極協助上海海關專家，參與了標準品和玩具材料實際樣品的驗證工作，并就技術問題與制標單位專家進行協商和溝通，推動項目的進展，目前該標準已通過報批程序，即將頒布并實施（標準號：GB/T 41524-2022），一起來看看吧！

氯化石蠟——年產量超過百萬噸的化學品

短鏈氯化石蠟(SCCPs，碳原子數10-13個)是一類人工合成的直鏈正構烷烴氯代衍生物。SCCPs主要用作金屬加工潤滑劑、增塑劑、涂料、皮革加脂劑以及阻燃劑等。SCCPs具有持久性、生物富集性以及潛在生物毒性，被IARC歸為2B類致癌物。2007年，歐盟REACH將SCCPs列入第一批高關注物質清單；EU 2015/2030規定物品中的短鏈氯化石蠟含量不得等于或大于0.15%，否則不能投放市場。2017年4月，SCCPs被正式列入關于持久性有機污染的《斯德哥爾摩公約》受控名單（附錄A）中。

表1. 關于SCCPs的管控情況

中國是氯化石蠟生產大國，2013年的年產量超過100萬噸，年產能超過160萬噸。同時，我國也是世界玩具生產大國和出口大國，每年全球約75%的玩具來自中國，氯化石蠟常作為增塑劑和阻燃劑添加至玩具中，玩具材料中短鏈氯化石蠟的過量使用不僅會成為影響我國玩具出口的重大隱患，也會影響了我國玩具制造業的國際形象。

圖1. 氯化石蠟全球產量與使用量[1]

短鏈氯化石蠟——分析化學的前沿熱點之一

氯化石蠟及短鏈氯化石蠟的檢測一直是環境、消費品等分析化學的難點之一。下圖是市售某氯含量的短鏈氯化石蠟標準品譜圖，由于同族分子種類眾多，在儀器譜圖上呈現簇峰，且保留時間跨度范圍大，易與其它污染物干擾。因此，氯化石蠟及短鏈氯化石蠟的分析需要綜合考慮前處理分離、儀器的分離度、分辨率、靈敏度等因素。迄今，尚無關于其檢測的統一/黃金方法標準。

圖2. 典型氯化石蠟的工業標準品譜圖

相對而言，氣相色譜-負化學電離質譜聯用法（NCI-GCMS）目前是分析短鏈氯化石蠟常用的方法之一。

表2. NCI-GCMS的分析SCCPs的特點

需要特別指出一點，NCI-GCMS的響應隨氯原子數增大而增大，這會導致樣品與標準品若氯含量有明顯差異，則得到的定量結果不準確[2]。因此若使用NCI-GCMS，目前主流的方法是使用氯含量-響應因子做校準曲線[3]。

圖3. NCI模式下，相同濃度下不同氯含量的響應對比，由下到上依次為50ppm，

氯含量51.5%、53.5%、55.5%、56.25%、57.75%、59.25%和63%的總離子流圖。

島津應對利器

使用NCI-GCMS法，島津分析中心協助上海海關機電中心對開展標準制訂工作用的標準品和玩具樣品進行方法學驗證。

圖4. GCMS-QP2020 NX及方法參數信息

l 方法學結果節選——質量色譜圖

圖5. 氯含量55.5%的SCCPs工業標準品單體質量色譜圖（以CnCl7為例）

l 某玩具材料樣品的實例譜圖

圖6. 某玩具材料樣品的TIC譜圖（濃度約2000 mg/kg）

結語

作為儀器產商，島津公司始終秉持“為了人類和地球健康“的經營理念，不僅提供優良性能的儀器，同時也提供豐富的理化檢測解決方案，針對國內外關注的玩具中短鏈氯化石蠟超標問題，協助國內制標單位開展標準制定工作，讓下一代玩的放心，擁有快樂的童年。

參考文獻

[1] Gluge J., Wang Z.J., Bogdal C et al. Global production, use, and emission volumes of short-chain chlorinated paraffins – A minimum scenario. Science of the Total Environment, 2016, 573: 1132-1146.

[2] Reth M., Oehme M. Limitations of low resolution mass spectrometry in the electron capture negative ionization mode for the analysis of short- and medium-chain chlorinated paraffins. Anal Bioanal Chem, 2004, 378: 1741-1747.

[3] Reth M., Zencak Z., Oehme M et al. New quantification procedure for the analysis of chlorinated paraffins using electron capture negative ionization mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 2005, 1081:225-231.

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