高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定紙制包裝材料中的11 種熒光增白劑

葉玲，陳樹東，區(qū)碩俊，羅曼妮，陸智峰

(廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院 國(guó)家加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(廣州)，廣東 廣州 511447)

熒光增白劑(FWAs)在我國(guó)洗滌劑、紙張、紡織品等工業(yè)中有很廣泛的應(yīng)用，由于含有芳香胺基結(jié)構(gòu)和苯乙烯基結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期接觸或者攝入會(huì)有致癌的危險(xiǎn)。為了保證消費(fèi)者健康安全，歐盟、美國(guó)和中國(guó)都將熒光增白劑作為食品接觸性塑料制品的添加劑進(jìn)行監(jiān)管［1］。同時(shí)也規(guī)定了相關(guān)的限用量和/或特定遷移量［2-5］，例如FWA184，歐盟法規(guī)2002/72/EC和GB 9685—2008 都規(guī)定了其特定遷移量(SML)為0.6 mg/kg，GB 9685—2008 還規(guī)定了聚苯乙烯塑料制品中的最大使用量為0.02%，美國(guó)則針對(duì)不同用途的塑料產(chǎn)品，規(guī)定FWA184 的加入量不得超過0.015%［6］。由于增白劑的效果顯著，因此存在多行業(yè)濫用或違法添加的情況。因此，建立一種快速同時(shí)測(cè)定紙制包裝材料中多種熒光增白劑的有效方法，對(duì)食品及各類非食品產(chǎn)品的安全監(jiān)測(cè)具有積極的意義。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)熒光增白劑的檢測(cè)方法研究主要集中于紫外檢測(cè)法［7］、熒光檢測(cè)法［8］、超高效液相和液相質(zhì)譜法［9-11］。前兩者基本難以準(zhǔn)確定量，而后兩者則需要較高的檢測(cè)成本，一般實(shí)驗(yàn)室難以滿足。高效液相色譜法具有成本相對(duì)便宜，適用性廣等優(yōu)點(diǎn)［12-13］，但要同時(shí)檢測(cè)10 種以上熒光增白劑，提取和分離難度較大。

本文根據(jù)食品接觸性紙制品包裝材料的特性，選擇適當(dāng)?shù)姆椒▽晒庠霭讋┻M(jìn)行提取，使用熒光檢測(cè)器測(cè)定熒光增白劑的最大激發(fā)波長(zhǎng)和最大發(fā)射波長(zhǎng)［6］，建立了同時(shí)測(cè)定食品接觸性紙制包裝材料中的11 種熒光增白劑含量的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

糕點(diǎn)接觸性紙制包裝材料;11 種熒光增白劑標(biāo)準(zhǔn)品;甲醇、乙腈均為色譜純;三氯甲烷、四丁基溴化銨均為分析純;去離子水。

Waters 2695 高效液相色譜儀(配2475 熒光檢測(cè)器);RF-5310PC 熒光分光光度計(jì);MS3 basic 漩渦混合器;KQ-250DV 型數(shù)控超聲波清洗儀;Milli-Q 去離子水發(fā)生器。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

將各固體標(biāo)準(zhǔn)品用三氯甲烷配制成1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，吸取11 種標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用甲醇稀釋配成混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，各單標(biāo)濃度分別為0. 05，0.10，0.50，1.0，5.0，20.0，50.0，100.0，200.0 μg/L。

1.3 樣品的前處理

將紙制包裝材料制成約0.5 cm×0.5 cm 大小，混合均勻。準(zhǔn)確稱取5.0 g 樣品于50 mL 具塞比色管中，加入30 mL 三氯甲烷，在功率250 W，40 ℃條件下超聲提取。冷卻至室溫后用三氯甲烷定容，搖勻。移取1.0 mL 樣品溶液于另一支10 mL 比色管中，于渦漩振蕩器上邊渦漩邊緩慢滴加甲醇，并用甲醇定容，搖勻，靜置。取上清液過0.22 μm 有機(jī)濾膜，待測(cè)。

1.4 色譜條件

色譜柱為 Phenomenex Gemini C18色譜柱(4.6 mm×250 mm，5 μm);柱 溫20 ℃;進(jìn) 樣 量10 μL;流 量1. 0 mL/min;最 大 激 發(fā) 波 長(zhǎng)λex=360 nm，最大發(fā)射波長(zhǎng)λem=430 nm;流動(dòng)相A(乙腈)，流動(dòng)相B(水)，采用梯度洗脫，具體設(shè)置見表1。

表1 洗脫梯度程序Table 1 The HPLC gradient elution condition

2 結(jié)果與討論

2.1 流動(dòng)相的選擇

考慮到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的極性與FWA85、FWA351 具有陽離子，應(yīng)選用極性相當(dāng)?shù)囊后w作為流動(dòng)相，并嘗試在流動(dòng)相中配備離子對(duì)試劑［14］。在上述色譜條件下，用不同比例甲醇-水、甲醇-3 mmol/L 四丁基溴化銨、乙腈-水3 種組合流動(dòng)相作梯度洗脫。結(jié)果表明，用甲醇-水和甲醇-3 mmol/L 四丁基溴化銨作流動(dòng)相時(shí)，有部分目標(biāo)物不出峰，且出峰的目標(biāo)物出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，用乙腈-水作流動(dòng)相時(shí)，峰型有改善，保留時(shí)間相對(duì)適中。

2.2 浸泡液的選擇

甲醇、乙腈、三氯甲烷對(duì)FWAs 的溶解性，見圖1。

圖1 浸泡液對(duì)回收率的影響Fig.1 The effects of extraction solution on the average recovery

由圖1 可知，三氯甲烷對(duì)11 種FWAs 的溶解性最好，因此選取三氯甲烷作為提取溶劑。甲醇和乙腈對(duì)于部分FWAs 溶解度較低，但用甲醇作為定容液具有較好的沉淀凈化效果。

2.3 柱溫對(duì)分析效果的影響

實(shí)驗(yàn)比較了柱溫在20，25，30 ℃時(shí)，11 種熒光增白劑的分離效果、柱效、峰形對(duì)稱性和儀器的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，在25，30 ℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)品分離效果較差，柱效也較低;20 ℃時(shí)，柱效較高，標(biāo)準(zhǔn)品峰型對(duì)稱性好，能達(dá)到最好的分離度，且儀器仍能保持穩(wěn)定狀態(tài)［15］，見圖2。

圖2 11 種熒光增白劑分離效果圖Fig.2 The HPLC chromatogram of the 11 FWA1.FWA85，2.FWA 351，3.FWA 52，4.FWA 135，5.FWA 199，6.FWA 185，7.FWA 367，8.FWA 393，9.FWA 378，10.FWA 368，11.FWA 184

2.4 線性關(guān)系、檢出限和定量限

配制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按本實(shí)驗(yàn)儀器條件測(cè)定，以目標(biāo)組分的峰面積y 對(duì)相應(yīng)的質(zhì)量濃度x(μg/L)進(jìn)行線性回歸，結(jié)果見表2。

由表2 可知，在0.05 ～200 μg/L 濃度范圍內(nèi)，相關(guān)系數(shù)在0.999 2 ～0.999 8 之間，表明被分析物濃度和相應(yīng)的峰面積呈良好的線性關(guān)系。檢出限和定量限分別以目標(biāo)化合物所產(chǎn)生的色譜峰與色譜背景噪音的比值的3 倍(S/N=3)和10 倍(S/N=10)計(jì)算。11 種目標(biāo)物的方法檢測(cè)限為1.0 ～8.0 μg/kg;定量限為4.0 ～24.0 μg/kg，表明方法具有較高的靈敏度。

表2 11 種FWA 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程、相關(guān)系數(shù)、方法檢出限和方法定量限Table 2 The linear equation，correlation coefficient，limit of detection and limit of quantification

2.5 方法的回收率和精密度

方法回收率和精密度通過陰性樣品的添加回收試驗(yàn)(n=6)進(jìn)行日內(nèi)考察，即分別在陰性試樣中添加低(2 倍檢出限)、中(5 倍檢出限)、高(10 倍檢出限)3 個(gè)濃度水平［16］，方法回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)見表3。

續(xù)表3

表3 樣品添加回收和精密度實(shí)驗(yàn)Table 3 The recovery and precision experiment

由表3 可知，回收率在88.2% ～96.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.02% ～4.71%，說明方法的準(zhǔn)確度和精密度達(dá)到分析要求。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)所建立的方法具有操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)成本低的優(yōu)點(diǎn)，且靈敏度高、分離效果好、定量準(zhǔn)確。11種熒光增白劑的回收率在88.2% ～96.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2. 02% ～4. 71%，方法定量限為4. 0 ～24.0 μg/kg。說明方法的準(zhǔn)確度和精密度達(dá)到分析要求，是測(cè)定紙制包裝材料中上述熒光增白劑的有效方法，適用于檢測(cè)機(jī)構(gòu)的日常檢驗(yàn)，對(duì)行業(yè)的監(jiān)管能起到積極的防范作用。

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