一種墨跡中溶劑成分的檢測方法

2023-04-30 11:53:27

1.本發明涉及文件材料檢驗技術領域，尤其是一種墨跡中溶劑成分的檢測方法。


背景技術：

2.書寫墨跡中墨水的分析鑑定一直是文件材料檢驗學的熱點問題，包括墨水種類的鑑定和書寫時間的鑑定。合同、借據等書證籤名的真偽，內容是否有添改，書寫的時間等問題都涉及對墨跡成分的分析鑑定。研究墨跡中揮發性溶劑的種類及其殘留量隨時間變化的規律，是墨跡書寫時間鑑定的重要手段。
3.原子筆墨水中常見的溶劑成分主要有苯甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚，中性、水性筆墨水中常見的溶劑成分主要有乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇等。
4.近年來文獻報導的多元醇類定性定量分析方法主要採用了氣相色譜法和氣相色譜-質譜聯用法。因為多元醇類作為保溼劑使用的廣泛性，菸草化學行業已經建立了部分多元醇的定性定量分析方法(如文獻[1]段沅杏，吳億勤，楊威，等.gc/ms法同時測定電子菸煙氣釋放物中的5種醇類化合物[j].菸草科技.2015,48(10):43-47；文獻[2]張杰，李鵬，孫世豪，等.gc/ms法同時檢測無煙氣菸草製品中的1,2-丙二醇、丙三醇和三甘醇[j].菸草科技.2011(03):36-42；中國專利申請cn111272938a)。雖然墨水中也存在部分醇類溶劑，但由於應用範圍不同，墨水中的常見溶劑成分如乙二醇、1,3-丙二醇、苯甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚等，在菸草化學行業的多元醇檢測方法中未見研究數據，這些成分用現有的方法不一定能完全分離。此外，由於樣品種類差異巨大，樣品的前處理和內標物的選擇也有很大差別，因此菸草化學行業的多元醇類檢測方法不能直接應用於墨跡中溶劑成分的分析。
[0005]
在文件檢驗研究領域，定性測定多元醇種類的文獻較多，定量測定其含量的文獻較少，而且定量測定多以樣本自身的相對含量來表徵，其結果不便於同行研究者進行橫向比較印證。如郭東東等(郭東東,呂蔭妮,張海鵬.黑色水性筆、中性筆墨跡中溶劑成分的gc分析[j].福建分析測試.2015,24(04):48-52.)，牛凡等(牛凡，黃建同，何森，等.用氣相色譜-質譜法和薄層色譜法分析藍色原子筆油墨及其分類[j].理化檢驗(化學分冊).2017,53(01):22-27.)，司法鑑定技術規範sf/z jd0203004-2018報導了採用氣相色譜法、氣相色譜-質譜法等方法對籤字筆油墨中溶劑的組成進行了種類分析，未進行定量研究。li等(li b,xie p,guo y,et al.gc analysis of black gel pen ink stored under different conditions[j].journal of forensic sciences.2014,59(2):543-549.)，ni等(ni y,he n,l
ü
y,et al.study of ink aging:targeting triethylene glycol in carbon-based black gel ink strokes on paper[j].forensic science international.2020,311:110296.)報導了通過籤字筆字跡中墨水溶劑殘留量，判斷書寫時間，分別研究了字跡中乙二醇、二甘醇、丙三醇、1,2-丙二醇、三甘醇的殘留量與書寫時間的關係，但僅是測定了各溶劑成分相對於內標的比值，其他研究者無法得知其絕對含量的大小。然而，不同筆的溶劑成分的初始含量差別很大，相對含量所體現的有效信息較少，測定其絕對含量對於解釋墨跡
書寫時間的鑑定結果具有重要參考價值。
[0006]
僅有少數文獻對墨跡中溶劑的含量進行了絕對定量分析，但都有一定缺陷：(1)對不同種類的筆跡測定有局限性，如koenig等(koenig a,magnolon s,weyermann c.a comparative study of ballpoint ink ageing parameters using gc/ms[j].forensic science international.2015,252:93-106.)，李雙萍等(李雙萍，楊旭，孫其然.gc/ms法對原子筆墨跡中苯甲醇和苯氧乙醇的定量分析[j].中國司法鑑定.2020(03):41-45.)對原子筆油墨的溶劑成分進行了定量測定，但其方法只能適用於原子筆油墨中溶劑成分的測定，不能用於其它種類的筆；(2)分析的溶劑成分的種類不夠全面，如郭東東等(郭東東，呂蔭妮，張海鵬.溶劑提取-工作曲線法分析黑色墨跡的形成時間[j].中國刑警學院學報.2015(02):76-78.)對不同形成時間的中性筆、水性筆墨跡中的乙二醇、丙三醇的溶劑量進行了分析，而沒有對二甘醇、三甘醇、2-苯氧乙醇等其它常見溶劑成分進行分析；(3)分析檢測耗時較長，通常在30min左右。
[0007]
因此，需要提供一種墨跡中溶劑成分的檢測方法，兼具高準確度、高精密度，且耗時短，可同時檢測多種溶劑成分。


技術實現要素：

[0008]
本發明的目的在於，克服現有技術中的缺陷，提供一種墨跡中溶劑成分的檢測方法，使用配有fid檢測器的氣相色譜儀對多種墨跡進行檢測，兼具高靈敏度、高準確度、高精密度，且耗時短，可同時檢測多種溶劑成分。
[0009]
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：
[0010]
一種墨跡中溶劑成分的檢測方法，包括如下步驟：
[0011]
s1.配製混合標準溶液：
[0012]
用內標物和目標化合物的標準品配製不同濃度的混合標準溶液；
[0013]
所述內標物為1,3-丁二醇或1,4-丁二醇；所述目標化合物為乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、苯甲醇、2-苯氧乙醇和二甘醇乙醚；
[0014]
s2.製備樣品溶液：
[0015]
使用取樣器對待測樣品取樣，取得的樣品浸沒於含內標物的提取劑中，提取後進行離心，取上清液即為樣品溶液；
[0016]
s3.氣相色譜分析：
[0017]
對所述混合標準溶液和樣品溶液進行氣相色譜分析，採用氣相色譜法對墨跡中溶劑成分進行定性檢測或定量檢測。
[0018]
本發明的檢測方法中，為了消除進樣量和儀器不穩定因素造成的誤差，採用內標法配合氣相色譜分析，對書寫有墨跡的樣品進行定性或定量分析檢測。
[0019]
本發明以1,3-丁二醇或1,4-丁二醇為內標物，採用內標法進行定量分析。1,3-丁二醇與1,4-丁二醇均不常用於墨水溶劑，作為內標物可以與待檢測的目標化合物完全分離。此外，本發明採用的內標物與目標化合物具有接近的物理化學性質，且在本發明的氣相色譜法中，內標物的色譜峰位置與目標化合物的色譜峰的位置相近，從而實現了墨跡中溶劑成分的良好定性定量檢測。
[0020]
測定多元醇類的現有技術中通常選用的內標物有1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、苯甲
酸乙酯等。發明人研究發現，苯甲酸乙酯與本發明中的乙二醇、丙三醇、三甘醇等多數目標物的化學結構差異較大，相同質量濃度的苯甲酸乙酯在fid檢測器上的響應比其它目標物高几倍。此外苯甲酸乙酯揮發性極強，容易造成其它試劑的交叉汙染。因此，苯甲酸乙酯在本發明的檢測方法中難以作為內標物使用。
[0021]
優選地，所述內標物為1,3-丁二醇。
[0022]
在本發明的氣相色譜分析條件下，1,4-丁二醇的出峰時間在二甘醇乙醚與二甘醇之間，混合標準品的色譜圖在中段稍顯擁擠；而1,3-丁二醇出峰時間合適，十種化合物在色譜圖上分布均勻，各化合物的分離度相對最大。因此，以1,3-丁二醇為內標物，可以實現更優的檢測結果。
[0023]
通過本發明的檢測方法，合理選擇內標物、製備樣品溶液，並設定適宜的氣相色譜分析條件，單個樣品的檢測耗時僅為12min左右，其中信號採集時間僅為8.8min左右，極大地縮短了檢測耗時，大大提高了檢測效率。此外，與常規的氣相色譜-質譜聯用法相比，本發明的方法僅採用氣相色譜儀進行檢測分析，而無需聯用質譜儀檢測，在降低運行成本、減少儀器使用的情況下，實現了高準確度、高精密度的檢測效果。
[0024]
優選地，步驟s1中，包括如下步驟：
[0025]
將內標物與提取劑混合，得到內標工作液；稱取目標化合物的標準品，加至內標工作液中，經稀釋，得到不同濃度的混合標準溶液。
[0026]
更優選地，步驟s1中，包括如下步驟：
[0027]
稱取內標物的標準品，用提取劑配製濃度為10mg/ml的內標儲備液，再用提取劑稀釋定容，得到內標物濃度為50μg/ml的內標工作液；
[0028]
分別稱取各目標化合物的標準品，用內標工作液配製成10mg/ml的混合標準溶液，然後用內標工作液稀釋，配製成1、5、10、50、100、200、300μg/ml共7個級別含50μg/ml內標物的9種目標化合物的混合標準溶液。
[0029]
可選地，所述提取劑為甲醇、乙腈、乙醇、氯仿、n,n-二甲基甲醯胺中的至少一種。
[0030]
優選地，所述提取劑為甲醇。
[0031]
在本發明中，所述使用取樣器對待測樣品取樣是指：使用打孔器對書寫有墨跡的待測樣品進行打孔取樣。
[0032]
優選地，所述打孔器的打孔直徑為0.1～1mm。
[0033]
更優選地，所述打孔器的打孔直徑為0.5mm。
[0034]
通過打孔器對待測樣品進行打孔取樣，得到一定直徑的圓片為取得的樣品，再進行後續提取。
[0035]
可選地，所述提取的方式可以為靜置、機械振蕩、超聲中的至少一種。
[0036]
通過提取，待測樣品的墨跡中含有的溶劑逐漸溶解至含內標物的提取劑中，再經過離心，取上清液，從而獲得提取有目標化合物的樣品溶液。
[0037]
優選地，步驟s2中，所述提取為在10～50℃下靜置5～60min。
[0038]
更優選地，步驟s2中，所述提取為在25℃下靜置40min。
[0039]
以甲醇為提取劑，通過對提取的溫度和時間進行研究，發明人發現，在25℃，40min的條件下靜置提取樣品，對大多數溶劑成分的提取率最高。
[0040]
優選地，步驟s3中，所述氣相色譜分析條件為：
[0041]
色譜柱：db-alc2色譜柱，規格是30m
×
0.32mm
×
1.2μm；
[0042]
載氣：氮氣，純度99.999％；
[0043]
柱流量：恆流模式1～3ml/min；
[0044]
進樣口溫度230～290℃，不分流進樣，吹掃時間0.3～1.0min，吹掃流量30～70ml/min；
[0045]
柱溫升溫程序：
[0046]
初始溫度40～85℃保持0.5～5min，以15～130℃/min升溫至110～135℃保持2～4min，以15～130℃/min升溫至150～190℃保持1～4min，以15～130℃/min升溫至220～260℃保持2～15min，後運行：在220～260℃保持2～15min；
[0047]
或者：初始溫度40～85℃保持0.5～5min，然後以15～130℃/min的速率升溫到110～135℃並保持2～4min，然後以15～130℃/min的速率升溫到220～260℃保持4～15min；
[0048]
檢測器溫度：250～300℃。
[0049]
本發明選的色譜柱為db-alc2色譜柱，規格是30m
×
0.32mm
×
1.2μm。
[0050]
色譜柱的選擇應實現目標物的分離度高、柱效高的效果。發明人通過大量創造性試驗研究發現，採用agilent jw生產的db-alc2色譜柱，在本發明的氣相色譜分析條件下，能將9種目標化合物及內標完全分離，且柱效高、峰形尖銳對稱，包括後運行的整個氣相循環時間僅需12min。
[0051]
而其他常規的用於醇類分析的色譜柱均有不同程度的缺陷，如：hp-5ms(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)色譜柱，用於分析原子筆、中油筆等粘度較大的油墨中的溶劑成分如苯甲醇、苯氧乙醇、二甘醇乙醚等取得較好的效果；但發明人經過實驗發現該色譜柱用於分析中性筆、水性筆等粘度較小的油墨中的強極性溶劑成分如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇等會出現嚴重拖尾，並且各種油墨中廣泛存在的丙三醇在該色譜柱上完全不成峰形；聚乙二醇(peg)為固定相的強極性柱(db-ffap柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)、hp-innowax(30m
×
0.32mm
×
0.25μm)等)以10℃/min的升溫速度進行氣相色譜分析，丙三醇與三甘醇最大分離度也僅達到1.17，由於分離度過低(使用氣相色譜儀分析需要化合物之間分離度達到1.5以上才能準確定量)，無法實現準確定量。
[0052]
對於進樣方式，本發明採用了不分流進樣。由於書寫墨跡中的溶劑成分屬於痕量成分，尤其是在做書寫時間的鑑定研究時，檢測靈敏度越高對拐點的判斷越準確。發明人研究發現，分流進樣會在一定程度上會降低檢測靈敏度，因而採用不分流進樣的方式，從而實現提高靈敏度，降低檢出限和定量限。
[0053]
可選地，所述柱溫升溫程序為：
[0054]
初始溫度40～65℃保持0.5～3min，以40～130℃/min升溫至110～135℃保持2～4min，以40～130℃/min升溫至150～190℃保持1～4min，以40～130℃/min升溫至220～260℃保持2～15min，後運行在240～260℃保持2～5min；
[0055]
或者：初始溫度40～65℃保持0.5～3min，然後以40～130℃/min的速率升溫到110～135℃並保持2～4min，然後以30～60℃/min的速率升溫到220～260℃保持4～15min。
[0056]
可選地，所述柱溫升溫程序為：
[0057]
初始溫度45～55℃保持0.5～1.5min，以80～120℃/min升溫至120～130℃保持2～3min，以80～120℃/min升溫至160～180℃保持1～2min，以80～130℃/min升溫至220～
240℃保持2～4min，後運行在240～250℃保持2～3min；
[0058]
或者：初始溫度45～55℃保持0.5～1.5min，然後以80～120℃/min的速率升溫到120～130℃並保持2～4min，然後以35～45℃/min的速率升溫到230～250℃保持4～10min。
[0059]
更優選地，步驟s3中，所述氣相色譜分析條件為：
[0060]
柱流量：恆流模式2ml/min；
[0061]
進樣口溫度240℃，不分流進樣，進樣量1μl，吹掃時間0.5min，吹掃流量60ml/min；
[0062]
柱溫升溫程序：初始溫度50℃保持1min，以100℃/min升溫至125℃保持2min，以100℃/min升溫至170℃保持1min，以100℃/min升溫至230℃保持3min，後運行：以100℃/min升溫至240℃保持3min；
[0063]
檢測器溫度：290℃。
[0064]
發明人研究發現，區別於傳統升溫程序以5～15℃/min較慢的勻速升溫速率直接連接首尾兩個等溫保持階段，上述柱溫升溫程序創新性地在50℃、230℃首尾兩個等溫保持階段中間加入125℃、170℃兩個等溫保持階段，各等溫階段之間以100℃/min的高速升溫速率連接，這種創新在保證分離度的同時大大加快了分析速度，具有更優的檢測效果。
[0065]
此外，在不分流進樣的情況下，溶劑效應會使乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇等早流出的化合物峰展變寬、柱效降低。發明人研究發現，以50℃為柱溫的初始溫度，此時色譜峰的峰寬、對稱因子、分離度、柱效、分析速度等參數綜合考慮相對最優。
[0066]
優選地，所述氣相色譜分析中，氣相色譜儀為7890b型氣相色譜儀(美國安捷倫公司)，配備火焰離子化檢測器(fid)；數據採集、處理用openlab cds chemstation工作站完成。
[0067]
優選地，步驟s3中，所述定性檢測的方法為：以樣品溶液中乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、苯甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚的保留時間為定性依據，判斷待測樣品中目標化合物的存在。
[0068]
本方法中，採用目標化合物的保留時間與標準品的保留時間比對進行定性，若兩者相對誤差在
±
2％以內，則判定待測樣品中含有該目標樣品；也可以將標準品加入樣品提取液中後進行色譜分析，通過觀察各峰積分面積的增加情況來判斷是否含有目標化合物。
[0069]
優選地，步驟s3中，所述定量檢測的方法為：依據樣品溶液中乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、苯甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚等各目標物分別與內標物的峰面積比值，根據各自的標準工作曲線計算待測樣品中乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、苯甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚的含量。
[0070]
採用內標法進行定量分析，建立工作曲線後，由chemstation工作站積分計算出樣品溶液中目標化合物的質量濃度ρi。待測樣品中目標化合物的含量ci用單位長度的筆跡中所含目標化合物的質量來表示，計算方法如公式(1)：
[0071][0072]
公式(1)；
[0073]
式中ci為待測樣品中目標化合物的含量，單位為ng/cm；
[0074]
ρi為測得樣品溶液中目標化合物的質量濃度，單位為μg/ml；
[0075]
ρ0為測得空白紙張樣品提取液中目標化合物的質量濃度，單位為μg/ml；
[0076]
v為樣品溶液的體積，單位為μl；
[0077]
l為打孔取得筆跡的長度，單位為cm。
[0078]
同一份樣品進樣兩次，計算結果取平均值，根據結果所處的濃度範圍判斷，其相對標準偏差在可接受範圍內時結果有效。當結果低於檢出限時，報告未檢出(-)；當結果高於檢出限低於定量限時，報告檢出未定量(nq)；當結果高於定量限時，報告結果數值。
[0079]
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0080]
本發明開發了一種墨跡中溶劑成分的檢測方法。通過本發明的檢測方法，合理選擇內標物、製備樣品溶液，並設定適宜的氣相色譜分析條件，單個樣品的檢測耗時僅為12min左右，其中信號採集時間僅為8.8min左右，極大地縮短了檢測耗時，大大提高了檢測效率。此外，與常規的氣相色譜-質譜聯用法相比，本發明的方法僅採用氣相色譜法進行檢測分析，而無需聯用質譜儀檢測，在降低運行成本、減少儀器使用的情況下，實現了高靈敏度、高準確度、高精密度的檢測效果，能夠在一次檢測過程中實現對9種墨跡種溶劑成分同時進行定性、定量分析。
附圖說明
[0081]
圖1為實施例1的取樣方法示意圖；
[0082]
圖2為實施例3中使用hp-5ms(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)色譜柱的氣相色譜圖；
[0083]
圖3為實施例3中使用db-ffap柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)色譜柱的氣相色譜圖；
[0084]
圖4為實施例3中使用hp-innowax(30m
×
0.32mm
×
0.25μm)色譜柱的氣相色譜圖；
[0085]
圖5為實施例3中使用db-alc2(30m
×
0.32mm
×
1.2μm)色譜柱的氣相色譜圖；
[0086]
圖6為實施例4中1,2-丙二醇在不同初始溫度(50℃、60℃、80℃)下的氣相色譜圖；
[0087]
圖7為實施例6中n3號樣品檢測的氣相色譜圖；
[0088]
圖8為實施例7中使用1,4-丁二醇為內標分離9種目標化合物的氣相色譜圖；
[0089]
圖9為實施例8中使用3個等溫階段升溫程序分離9種目標化合物的氣相色譜圖。
[0090]
在圖2～圖5、圖7～圖9中，色譜峰編號與化合物對應關係如下：1、乙二醇,2、1,2-丙二醇，3、1,3-丙二醇，4、1,3-丁二醇(內標)，5、二甘醇乙醚，6、二甘醇，7、苯甲醇，8、丙三醇，9、苯氧乙醇，10、三甘醇，11、1,4-丁二醇(內標)。
具體實施方式
[0091]
為更好的說明本發明的目的、技術方案和優點，下面將結合具體實施例和附圖來進一步說明本發明，但實施例並不對本發明做任何形式的限定。
[0092]
本發明的儀器與試劑的選取如下：
[0093]
氣相色譜儀：7890b型氣相色譜儀(美國安捷倫公司)，配備火焰離子化檢測器(fid)；數據採集、處理用openlab cds chemstation工作站完成；
[0094]
色譜柱：db-alc2色譜柱(30m
×
0.32mm
×
1.2μm)；
[0095]
分析天平：感量0.0001g；
[0096]
溶劑：甲醇(hplc純)；
[0097]
內標物：1,3-丁二醇(gc standard)；
[0098]
目標化合物標準品：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、苯
甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚(gc standard)
[0099]
除非特別說明，本發明採用的試劑、方法和設備為本技術領域常規試劑、方法和設備。除非特別說明，本發明所用試劑和材料均為市購。
[0100]
實施例1
[0101]
本實施例提供一種墨跡中溶劑成分的檢測方法，包括如下步驟：
[0102]
s1.配製混合標準溶液：
[0103]
用分析天平精密稱取1,3-丁二醇標準品，用甲醇配製濃度為10mg/ml的內標儲備液，再用甲醇稀釋定容，得到1,3-丁二醇濃度為50μg/ml的內標工作液；
[0104]
用分析天平精密分別稱取目標化合物的標準品，用內標工作液配製成10mg/ml的混合標準溶液，然後用內標工作液稀釋，配製成1、5、10、50、100、200、300μg/ml共7個級別含50μg/ml內標物的目標化合物的混合標準溶液。
[0105]
s2.製備樣品溶液：
[0106]
用0.5mm打孔器在書寫有墨跡的待測樣品上打40個圓片，如圖1所示，取筆跡樣品總長度為2cm，放入0.2ml離心管，加入20μl內標工作液浸沒混勻，將離心管在25℃水浴中靜置40min，離心取上清液為樣品溶液。
[0107]
s3.氣相色譜分析：
[0108]
對所述混合標準溶液和樣品溶液進行氣相色譜分析，進行定性檢測和定量檢測；
[0109]
氣相色譜分析條件為：
[0110]
色譜柱：db-alc2色譜柱，規格是30m
×
0.32mm
×
1.2μm；
[0111]
載氣：氮氣，純度99.999％；
[0112]
柱流量：恆流模式2ml/min；
[0113]
進樣口溫度240℃，不分流進樣，進樣量1μl，吹掃時間0.5min，吹掃流量60ml/min；
[0114]
柱溫升溫程序：初始溫度50℃保持1min，以100℃/min升溫至125℃保持2min，以100℃/min升溫至170℃保持1min，以100℃/min升溫至230℃保持3min，後運行以100℃/min升溫至240℃保持3min；
[0115]
檢測器溫度：290℃。
[0116]
步驟s3中，所述定性檢測的方法為：以樣品溶液中乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、苯甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚的保留時間為定性依據，判斷待測樣品中目標化合物的存在。
[0117]
本方法中，採用目標化合物的保留時間與標準品的保留時間比對進行定性，若兩者相對誤差在
±
2％以內，則判定待測樣品中含有該目標樣品；也可以將標準品加入樣品提取液中後進行色譜分析，通過觀察各峰積分面積的增加情況來判斷是否含有目標化合物。
[0118]
步驟s3中，所述定量檢測的方法為：依據樣品溶液中乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、苯甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚等各目標物分別與內標物的峰面積比值，根據各自的標準工作曲線計算待測樣品中乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、苯甲醇、2-苯氧乙醇、二甘醇乙醚的含量。
[0119]
採用內標法進行定量分析，建立工作曲線後，由chemstation工作站積分計算出樣品溶液中目標化合物的質量濃度ρi。待測樣品中目標化合物的含量ci用單位長度的筆跡中所含目標化合物的質量來表示，計算方法如公式(1)：
[0120][0121]
公式(1)；
[0122]
式中ci為待測樣品中目標化合物的含量，單位為ng/cm；
[0123]
ρi為測得樣品溶液中目標化合物的質量濃度，單位為μg/ml；
[0124]
ρ0為測得空白紙張樣品提取液中目標化合物的質量濃度，單位為μg/ml；
[0125]
v為樣品溶液的體積，單位為μl；
[0126]
l為切取筆跡的長度，單位為cm，本實施例中l＝2。
[0127]
同一份樣品進樣兩次，計算結果取平均值，根據結果所處的濃度範圍判斷，其相對標準偏差在可接受範圍內時結果有效。當結果低於檢出限時，報告未檢出(-)；當結果高於檢出限低於定量限時，報告檢出未定量(nq)；當結果高於定量限時，報告結果數值。樣品中待測成分的含量與精密度可接受範圍關係見《中華人民共和國藥典(2020年版)》,四部：9101分析方法驗證指導原則。
[0128]
實施例2
[0129]
為了研究提取條件對於提取效果的影響，本實施例以甲醇為提取劑，使用均勻設計法對提取的溫度(10、20、25、30、35、40、50℃)和提取的時間(5、10、15、20、25、30、40min)組成的二因素七水平進行實驗設計。採用均勻設計表，配合其使用表，組成七種實驗方案，見表1。
[0130]
表1提取溫度與時間因素的均勻設計方案
[0131]
實驗方案號溫度/(℃)時間/(min)1102522010325404302053556403075015
[0132]
取同一籤字筆在同一時間製備的樣品按照表1中的條件提取，除了步驟s2中提取方式變化之外，7個實驗方案的其他步驟、條件均與實施例1相同。
[0133]
每種實驗方案製備兩個平行樣品，每個樣品重複測定兩次，結果取平均值，實驗結果見表2。由表中數據可知，採用3號實驗方案(25℃，40min)提取樣品，對大多數成分的提取率最高，故確定提取樣品的優選條件為：以甲醇為提取劑，在25℃水浴中靜置40min。
[0134]
表2不同提取溫度和時間對樣品中溶劑成分提取量的影響
[0135][0136]
實施例3
[0137]
為了研究色譜柱對於氣相色譜分析效果的影響，本實施例採用hp-5ms(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)色譜柱、db-ffap柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)、hp-innowax(30m
×
0.32mm
×
0.25μm)、db-alc2色譜柱(30m
×
0.32mm
×
1.2μm)分別對樣品溶液進行氣相色譜分析；以9種目標物和內標物的混合標準溶液為測試樣品，除了步驟s3的氣相色譜分析條件外，其他步驟和條件均與實施例1相同。測試結果見圖2～圖5，各目標化合物與色譜峰的對照如下：1、乙二醇,2、1,2-丙二醇，3、1,3-丙二醇，4、1,3-丁二醇(內標)，5、二甘醇乙醚，6、二甘醇，7、苯甲醇，8、丙三醇，9、苯氧乙醇，10、三甘醇。
[0138]
使用hp-5ms(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)色譜柱的gc檢測結果如圖2所示，可以看出，中性筆、水性筆等粘度較小的油墨中的強極性溶劑成分乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇等會出現嚴重拖尾，並且各種油墨中廣泛存在的丙三醇在該色譜柱上完全不成峰形。使用db-ffap柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)色譜柱的gc檢測結果如圖3所示，使用hp-innowax(30m
×
0.32mm
×
0.25μm)色譜柱的gc檢測結果如圖4所示，可以看出，這兩種色譜柱對於丙三醇與三甘醇的分離度很差，分離效果稍好的hp-innowax僅達到1.17，而使用氣相色譜儀分析需要目標化合物之間分離度達到1.5以上才能準確定量，並且籤字筆油墨中經常同時含有丙三醇與三甘醇，因此上述聚乙二醇類色譜柱不適用於氣相色譜法定量分析書寫墨跡中的溶劑成分。使用db-alc2色譜柱(30m
×
0.32mm
×
1.2μm)的gc檢測結果如圖5所示。在本發明的氣相色譜分析條件下，db-alc2色譜柱能將9種目標化合物與內標完全分離，且柱效高、峰形尖銳對稱，包括後運行的整個氣相循環時間僅需12min。由圖5與圖3、圖4比較可見，本方法使用的db-alc2色譜柱，所有目標物化合物在7.5min出峰完畢，而此時傳統方法使用的色譜柱還沒有開始出峰。
[0139]
使用db-alc2色譜柱分離9種目標物及內標物的保留時間見表3。
[0140]
表3 9種目標化合物及內標物在db-alc2色譜柱上的保留時間
[0141]
色譜峰編號目標化合物保留時間/(min)1乙二醇3.90921,2-丙二醇4.10131,3-丙二醇4.80141,3-丁二醇4.9865二甘醇乙醚5.440
6二甘醇5.7567苯甲醇5.9358丙三醇6.19692-苯氧乙醇6.99010三甘醇7.249
[0142]
實施例4
[0143]
為了研究柱溫的初始溫度對於氣相色譜分析效果的影響，本實施例研究了在不分流進樣情況下，1,2-丙二醇在不同初始溫度(45、50、55、60、65、80℃)下的峰形，其中50℃、60℃、80℃時的峰形如圖6所示。
[0144]
研究發現，初始柱溫在50℃以下時色譜峰的峰寬、對稱因子、分離度、柱效等參數良好，在55℃以上時色譜峰各參數開始變差，在80℃時峰寬很寬，拖尾嚴重，影響定量，因此選擇50℃為升溫程序的優選初始溫度。
[0145]
實施例5
[0146]
本實施例提供上述墨跡中溶劑成分的檢測方法的方法學驗證。
[0147]
(1)工作曲線的建立與檢測限、定量限的測定
[0148]
按實施例1的方法配製混合標準溶液並進行氣相色譜分析，用內標法進行定量計算。用最小二乘法以各目標化合物與內標物的峰面積比(y)對各目標化合物與內標物的濃度比(x)進行線性回歸分析，得到各個目標化合物的標準工作曲線的線性方程及相關係數。
[0149]
將1μg/ml的混合標準溶液加入空白樣品處理進樣12次，計算各目標化合物測定結果的標準偏差，按下列公式(2)計算檢出限和定量限，再用公式(1)換算成待測樣品的檢出限和定量限；
[0150][0151]
式(2)；
[0152]
式中c
l
為檢出限/定量限；
[0153]
k為置信因子，計算檢出限時取3，計算定量限時取10；
[0154]
si為樣品測定結果的標準偏差；
[0155]
c為待測目標化合物的理論含量；
[0156]
為樣品測定結果的平均值。
[0157]
分析結果見表4，可見9種目標化合物各自的工作曲線在1～300μg/ml濃度範圍內皮爾遜相關係數r均大於0.999，線性關係良好，換算成樣品含量的線性範圍為10～3000ng/cm；樣品的檢出限為0.3～4.7ng/cm，定量限為1.0～14.1ng/cm。
[0158]
表4
[0159][0160][0161]
(2)準確度和精密度
[0162]
採用空白加標法來計算加標回收率。按前述樣品製備方法用空白紙張製取空白樣品，按低、中、高三種濃度水平加入9種目標分析物標準品並進行色譜分析，每個水平重複測定6次。由空白樣品加標量、加標後測得量分別計算9種目標化合物的回收率，結果見表5。可見9種目標物的加標回收率在98.1％～105.1％之間，相對標準偏差在0.2％～2.1％，各水平添加樣品的回收率在其所屬的濃度區間均符合要求，說明方法準確度高，重複性良好。
[0163]
表5
[0164][0165][0166]
實施例6
[0167]
本實施例為對30種市售中性筆、水性筆、原子筆的墨跡中溶劑成分的檢測。採用實施例1的方法，對市場上購買的10種中性筆(分別記為n1～n10)、10種水性筆(直液式走珠筆)(分別記為w1～w10)、10種原子筆(分別記為b1～b10)進行了分析，30種筆樣品均為不同牌號的產品，檢測結果見表6。其中n3號樣品檢測的色譜圖見圖7。
[0168]
表6
[0169][0170][0171]
*.-,未檢出；nq,檢出未定量；樣品在測定前先稀釋一倍，以使丙三醇含量在線性範圍。
[0172]
實施例7
[0173]
本實施例提供一種墨跡中溶劑成分的檢測方法，與實施例1的區別在於：
[0174]
步驟s1中，使用的內標物為1,4-丁二醇。
[0175]
按照此方法，9種目標化合物的色譜分離效果見圖8，由圖可見1,4-丁二醇的峰在二甘醇乙醚與二甘醇之間。1,4-丁二醇與兩者的分離度分別為5.00和5.99。而使用1,3-丁二醇為內標時二甘醇乙醚與二甘醇之間沒有內標物，兩者分離度達到10.79。由此可知，以1,4-丁二醇為內標物會使二甘醇乙醚與二甘醇的分離度變小。
[0176]
因此在本發明的氣相色譜分析條件下，採用1,4-丁二醇為內標物在絕大多數情況下能取得良好的效果，但在二甘醇乙醚與二甘醇的分離度指標方面不如以1,3-丁二醇作為內標物的實施例。
[0177]
實施例8
[0178]
本實施例提供一種墨跡中溶劑成分的檢測方法，與實施例1的區別在於：
[0179]
步驟s3中，氣相色譜分析條件為：
[0180]
柱溫升溫程序：初始溫度45℃保持1min，然後以100℃/min的速率升溫到125℃並保持2.5min，然後以40℃/min的速率升溫到230℃保持3min，後運行：以100℃/min升溫至240℃保持3min。
[0181]
按照此方法，各目標化合物的色譜分離效果見圖9。由圖可知各目標化合物分離效果良好，但所需時間比實施例1稍長。本發明實施例1中各等溫階段的溫度調整均需相應調整各階段的保持時間，可見在本實施例中去掉170℃的等溫階段對整個分析過程的效率略有不利影響。
[0182]
對比例1
[0183]
本對比例提供一種墨跡中溶劑成分的檢測方法，與實施例1的區別在於：
[0184]
步驟s3中，氣相色譜分析條件為：
[0185]
柱溫升溫程序：初始溫度50℃保持1min，以10℃/min升溫至230℃保持5min。
[0186]
按照此方法，雖然各目標化合物能夠完全分離，但由於柱溫升溫程序採用的是傳統的勻速升溫方法，整個氣相循環時間為24min，耗時遠比本發明實施例1中的12min要久。
[0187]
最後所應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。