高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法測定天然彩色棉中23種鄰苯二甲酸酯

王曉娟，桂家祥，林振興，楊力生

（1．寧波出入境檢驗檢疫局，寧波315012， 2．贛州出入境檢驗檢疫局，贛州332000）

鄰苯二甲酸酯（PAEs）是一類普遍使用的化學工業(yè)品，廣泛存在于化妝品、兒童玩具、食品包裝、服裝和人造革等產(chǎn)品中。研究表明：PAEs可干擾動物和人體正常的內(nèi)分泌功能，在體內(nèi)長期積累會導致畸形、癌變和突變［1－4］。由于PAEs與基質(zhì)之間未形成化學鍵，彼此保持著各自獨立的化學性質(zhì)，PAEs極易從基質(zhì)中釋放出來，進入人體或土壤、空氣、水體等環(huán)境中，危害人體健康并對生態(tài)環(huán)境造成污染，因此PAEs被稱為第二個全球性多氯聯(lián)苯污染物，國內(nèi)外已將其列為優(yōu)先控制污染物［5－7］。

天然彩色棉制品具有色澤自然、柔和典雅、質(zhì)地柔軟等特點，用天然彩色棉纖維生產(chǎn)的紡織品無需染色，是名副其實的生態(tài)紡織品，是21世紀國際綠色紡織品市場上最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)品之一［8－9］。但天然彩色棉作為一種農(nóng)作物，它在生長過程中會從土壤、空氣、水中吸收PAEs，從而影響其生態(tài)。文獻［10］采用超聲萃?。瓪庀嗌V法檢測棉花秸稈中鄰苯二甲酸酯的含量，在棉花秸稈中檢出PAEs，含量隨檢測部位不同以及PAEs性質(zhì)略有不同。但有關(guān)天然彩色棉中PAEs檢測研究還未見報道。因此，開展對天然彩色棉中PAEs的監(jiān)測，對于評價彩色棉質(zhì)量、保護人類健康具有重要的現(xiàn)實意義。

目前，PAEs的檢測方法主要有氣相色譜法和氣相色譜－質(zhì)譜法［11－17］。文獻［18］采用液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法對水體、食品中PAEs進行測定。目前PAEs的檢測仍面臨以下問題：① 現(xiàn)有報道的檢測范圍包含的PAEs種類較少，未涉及國際上關(guān)注度高、有限量要求的鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）、鄰苯二甲酸二異癸酯（DIDP）和鄰苯二甲酸二烯丙酯（DAP），不能滿足目前的檢測需求。② 碳原子數(shù)較多的異構(gòu)體混合物的分離檢測仍然是PAEs檢測的難點，目前對高相對分子質(zhì)量的異構(gòu)體混合物的檢測還很少，如鄰苯二甲酸二壬酯（DNP）、DINP、鄰苯二甲酸二正辛酯（DNOP）、鄰苯二甲酸二（2－乙基）己酯（DEHP），仍需進一步研究。

液相色譜－質(zhì)譜法將具有分離能力的高效液相色譜和具有檢測和表征能力的質(zhì)譜結(jié)合起來，具有靈敏度高，適用范圍較寬，針對復雜基質(zhì)樣品可進行定性、定量分析等優(yōu)點［19－20］，有望解決目前PAEs檢測中存在的問題。本工作通過對色譜條件、質(zhì)譜條件等的優(yōu)化，建立了同時測定天然彩色棉中鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）、鄰苯二甲酸二異丙酯（DIPrP）、DAP、鄰苯二甲酸二丙酯（DPrP）、鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸二（2－甲氧基）乙酯（DMEP）、鄰苯二甲酸二異戊酯（DIPP）、鄰苯二甲酸二（4－甲基－2－戊基）酯（BMPP）、鄰苯二甲酸二（2－乙氧基）乙酯（DEEP）、鄰苯二甲酸二戊酯（DPP）、鄰苯二甲酸二己酯（DHXP）、鄰苯二甲酸丁基芐基酯（BBP）、鄰苯二甲酸二（2－丁氧基）乙酯（DBEP）、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯（DCHP）、DEHP、鄰苯二甲酸二庚酯（DHP）、鄰苯二甲酸二苯酯（DPhP）、DNOP、DINP、DIDP、DNP等23種PAEs的高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法。

1 試驗部分

1．1 儀器與試劑

Agilent 1200 型高效液相色譜儀－API 4000Q型質(zhì)譜儀；SCQ－2211A型超聲波清洗儀；Milli－Q純水系統(tǒng)。

23種PAEs標準儲備溶液：1．00g·L－1，分別稱取適量的23種PAEs，用甲醇分別配制而成。

23種PAEs標準品的純度均大于99．0%，甲醇、乙腈、正己烷為色譜級，試驗用水為二次水。

1．2 儀器工作條件

1）色譜條件 Kinetex－C18色譜柱（100mm×4．6mm，2．6μm），柱溫30 ℃；進樣量10μL；流量300μL·min－1。流動相：A為甲醇，B為0．1%（體積分數(shù)，下同）甲酸溶液。梯度洗脫程序：0～2．0min時，A由40%升至80%，保持4min；6．0～6．1min時，A 由80%升至95%，保持3．9min；10．0～10．1min 時，A 由 95% 升至 98%，保持7．9min；18．0～18．1min時，A由98%降至40%，保持6．9min。

2）質(zhì)譜條件 電噴霧離子源（ESI），離子源噴霧電壓5．5kV，離子源溫度550℃，正離子掃描；霧化氣壓力0．345MPa，輔助氣壓力0．345MPa，氣簾氣壓力0．207MPa；多反應監(jiān)測模式。其余質(zhì)譜參數(shù)見表1，其中“＊”為定量離子。

表1 質(zhì)譜參數(shù)Tab．1 MS parameters

表1（續(xù)）

1．3 試驗方法

分別將天然棕色棉纖維和綠色棉纖維粉碎，稱取纖維粉末1．000 0g，加入甲醇30mL經(jīng)超聲提取30min后，將提取液移至蒸餾燒瓶中，殘渣用甲醇洗滌3次，合并提取液。提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾濃縮并用氮氣吹至近干，用甲醇定容至1mL，經(jīng)0．45μm有機濾膜過濾后，按儀器工作條件進行測定。如溶液中待測組分含量過高，則適當稀釋后再按儀器工作條件進行測定。

2 結(jié)果與討論

2．1 色譜行為

23種PAEs混合標準溶液的MRM圖見圖1。

2．2 提取溶劑和提取時間的選擇

采用超聲提取法提取天然彩色棉纖維中的23種PAEs。由于PAEs易溶于有機溶劑，試驗分別考察了甲醇、正己烷、三氯甲烷等有機溶劑作為提取溶劑時對PAEs提取效率的影響。結(jié)果表明：甲醇、三氯甲烷作為提取溶劑時，提取效率相近，且提取效率優(yōu)于正己烷?？紤]到三氯甲烷毒性較大，試驗選用甲醇作為提取溶劑。

圖1 23種PAEs混合標準溶液的MRM圖Fig．1 MRM chromatograms of 23PAEs

試驗考察了提?。ǔ暎r間依次為5，10，20，30，40，50，60min時對PAEs提取效率的影響。結(jié)果表明：隨著提取時間的延長，提取效率逐漸增加，但當提取時間超過30min后，提取效率幾乎不再增加。試驗選擇提取時間為30min。

2．3 色譜條件的選擇

試驗考察了甲醇－水溶液、乙腈－水溶液、甲醇－0．1%甲酸溶液、乙腈－0．1%甲酸溶液等4種流動相對測定結(jié)果的影響。結(jié)果表明：采用甲醇為有機相時的分離效果和響應均優(yōu)于乙腈；PAEs為弱極性化合物，流動相的組成對PAEs的離子化效率影響顯著，在流動相中添加0．1%甲酸有助于生成［M＋H］＋的準分子離子峰，從而提高檢測靈敏度和穩(wěn)定性。因此，試驗選擇甲醇－0．1%甲酸溶液為流動相。

為實現(xiàn)23種鄰苯二甲酸酯的有效分離，采用流動相梯度洗脫，經(jīng)過反復優(yōu)化，確定的洗脫條件見1．2節(jié)。在此洗脫條件下，23種PAEs在20min內(nèi)出峰并具有較好的分離效果。

2．4 質(zhì)譜條件的選擇

在進行質(zhì)譜條件優(yōu)化時，分別取23種PAEs標準溶液，用流動注射泵分別注入離子源。在正、負離子監(jiān)測方式下分別對其進行一級質(zhì)譜掃描，確定其分子離子。試驗結(jié)果表明：負離子模式下分子離子信號很弱，干擾信號較多；正離子模式下獲得了較強的分子離子［M＋H］＋信號。因此，試驗對23種PAEs采用正離子掃描方式。

以23種PAEs的分子離子［M＋H］＋為母離子進行二級質(zhì)譜掃描，選取二級質(zhì)譜中豐度較高、干擾較少的兩個碎片離子為定性、定量離子。最后以多反應監(jiān)測（MRM）正離子模式優(yōu)化各種質(zhì)譜參數(shù)，試驗選擇的各種質(zhì)譜參數(shù)見表1。

2．5 標準曲線和檢出限

分別移取1．00g·L－123種PAEs標準儲備溶液適量，用甲醇稀釋成23種PAEs混合標準溶液系列。按儀器工作條件對其進行測定，并繪制標準曲線。結(jié)果表明：23種PAEs的質(zhì)量濃度均在0．01～0．50mg·L－1內(nèi)與其對應的峰面積呈線性關(guān)系，線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)見表2。

以3倍信噪比計算方法的檢出限（3S／N），結(jié)果見表2。

表2 線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限Tab．2 Linear regression equations，correlation coefficients and detection limits

2．6 方法的精密度和回收試驗

按試驗方法對空白天然彩色棉樣品進行加標回收試驗，平行測定6次，結(jié)果見表3。

表3 精密度和回收試驗結(jié)果（n＝6）Tab．3 Results of tests for precision and recovery（n＝6）

表3（續(xù)）

由表3可知：加標回收率為85．2%～105%，相對標準偏差為0．60%～12%，表明方法的準確度和精密度較高。

2．7 樣品分析

按試驗方法對6個天然彩色棉樣品進行分析，結(jié)果表明：4個樣品中檢出3．20～21．90mg·kg－1DIBP，4個樣品中檢出7．50～25．30mg·kg－1DBP，3個樣品中檢出36．80～84．60mg·kg－1DEHP。

本工作采用高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法測定天然彩色棉中23種鄰苯二甲酸酯，方法靈敏、準確、重復性好，能滿足天然彩色棉中23種PAEs定量分析的要求。

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