高效相色譜-熒光檢測法測定塑料兒童玩具中苯唑類熒光增白劑

周雯鸝，陳茂龍，許 宙，朱紹華，丁 利*

(1.長沙理工大學(xué) 化學(xué)與食品工程學(xué)院，湖南 長沙 410114；2.長沙海關(guān)技術(shù)中心，湖南 長沙 410004)

圖1 4種熒光增白劑(FWAs)的分子結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure diagrams of four fluorescent whitening agents(FWAs)

1 實驗部分

1.1 儀器、材料與試劑

Waters 2695高效液相色譜儀(美國Waters公司)，配備熒光檢測器及色譜工作站；超離心研磨儀(德國Fritsch公司)；KQ5200B超聲波振蕩器(昆山超聲儀器有限公司)；AX224ZH分析天平(感量:0.000 1 g，常州OHAUS公司)。三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF,分析純，德國默克公司)；乙腈(色譜純，美國天地有限公司)，熒光增白劑標(biāo)準(zhǔn)品：FWA 135(純度98%)、FWA 367(純度98%)、FWA 368(純度98.5%)、FWA 184(純度98.5%)均購于梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司；水為超純水(英國ELGA超純水儀制備)。實驗用兒童玩具均購于本地超市(湖南長沙)。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取4種熒光增白劑標(biāo)準(zhǔn)品各0.1 g，分別用三氯甲烷配制成FWAs單標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(1 mg/mL)。各移取1.0 mL單標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液于100 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度線，配制成10 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液，于4 ℃冷藏避光保存。使用時用乙腈稀釋成適當(dāng)質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.3 樣品前處理

選取代表性樣品，將其磨成粉末狀，混勻后稱取1.0 g(精確至0.01 mg)于50 mL具塞錐形瓶中，加入20 mL乙腈-三氯甲烷(6∶4，體積比)溶液，在40 ℃下超聲萃取30 min。將提取液轉(zhuǎn)移至50 mL離心管中離心，取上清液過0.45 μm有機濾膜，供高效液相色譜儀測定。

1.4 液相色譜條件

色譜柱：Waters SunFire C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)；流速：1 mL/min；柱溫：35 ℃；進樣量：10 μL；流動相A：乙腈，B：水；梯度洗脫程序：0～3 min，70%～95%A；3～20 min，95%A；20～23 min，95%～70%A；23～25 min，70%A；熒光激發(fā)波長：360 nm；發(fā)射波長：430 nm。

圖2 4種熒光增白劑(10 μg/L)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖Fig.2 Chromatogram of four FWAs(10 μg/L) mixing standard solution1:FWA 135；2:FWA 367；3:FWA 368；4:FWA 184

2 結(jié)果與討論

2.1 HPLC條件的確定

進一步探討了不同溫度(25、30、35 ℃)對分離效果的影響。結(jié)果顯示，隨著溫度升高，洗脫時間逐漸減短，分離效率提高，但考慮到三氯甲烷的沸點較低，當(dāng)柱溫過高時，可能會導(dǎo)致溶劑揮發(fā)，樣品在柱中析出，對色譜柱造成影響。因此，實驗最終選擇35 ℃作為洗脫時的柱溫。

在上述優(yōu)化條件下，以Waters SunFire C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)對目標(biāo)物進行分離，4種熒光增白劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 μg/L)的液相色譜圖如圖2所示，目標(biāo)物可以實現(xiàn)較好的分離，且色譜峰對稱，峰形較好。

圖3 不同提取溶劑對4種FWAs回收率的影響Fig.3 Effects of different extraction solutions on recoveries of 4 FWAsA：acetonitrile；B：DMF；C：chloroform；D：acetonitrile-chloroform( 4∶6)；E：acetonitrile-chloroform( 5∶5)；F：acetonitrile-chloroform(6∶4)

圖4 不同提取時間對4種FWAs回收率的影響Fig.4 Effects of different extraction times on recoveries of 4 FWAs

2.2 提取條件的選擇

2.3 工作曲線與檢出限

將“1.2”配制的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋，配制成FWA 135的質(zhì)量濃度為1、2.5、5、25、100 μg/L，其他3種FWAs為2、5、10、50、100、200 μg/L的系列梯度混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。以分析物的峰面積(y)對質(zhì)量濃度(x,μg/L)進行線性回歸，4種熒光增白劑的線性方程見表1。4種熒光增白劑在各自的線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)(r2)均不小于0.999 3。以S/N≥3為檢出限(LOD)，F(xiàn)WA 135的檢出限為0.5 μg/L，F(xiàn)WA 367、FWA 368、FWA 184的檢出限均為1 μg/L(見表1)。

表1 4種分析物的線性范圍、相關(guān)系數(shù)(r2)與檢出限(LOD)Table 1 Linear ranges，correlation coefficients(r2) and limits of detection(LOD) of four analytes

2.4 回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

在陰性樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液，進行加標(biāo)回收率實驗，3個濃度水平分別為0.1、0.4、2.0 mg/kg，每個水平進行6次平行實驗，連續(xù)5天重復(fù)操作。實驗結(jié)果如表2，4種熒光增白劑的加標(biāo)回收率為84.2%～106%，其日內(nèi)和日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均在1.2%～8.4%之間。方法的準(zhǔn)確度和精密度符合方法學(xué)要求。

表2 4種分析物在3個加標(biāo)水平下的日內(nèi)和日間回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 2 Intra- and inter-recoveries and RSDs of four analytes at three spiked levels

2.5 實際樣品分析

選取市售樂高等手接觸、磨牙棒口接觸的10種不同類型、不同價位、不同顏色的兒童玩具，采用所建立的方法進行檢測。結(jié)果顯示，在8種樣品(分別為嬰幼兒使用的磨牙棒到學(xué)齡兒童使用的飛行棋)中均檢出一定含量的熒光增白劑，其中FWA 367和FWA 184的檢出率較高，含量分別為0.02～108.10 mg/kg和0.02～403.30 mg/kg。價格較低、顏色為黃色的塑料玩具中熒光增白劑的檢出率遠大于其他顏色的樣品，如Sample 1中FWA 367的含量為108.10 mg/kg。磨牙棒等口接觸型玩具中也檢出一定量的熒光增白劑，主要為FWA 184，含量為5.92 mg/kg。從飛行棋玩具中檢出的熒光增白劑含量最高，主要為FWA 184，含量為403.30 mg/kg，典型陽性樣品的色譜圖如圖5所示。由于兒童與玩具密切接觸，熒光增白劑極大可能從玩具中遷移出，從而對兒童安全造成影響。

表3 實際樣品中4種熒光增白劑的測定結(jié)果(mg/kg)Table 3 Detection results of four FWAs in the real samples(mg/kg)

圖5 實際樣品的典型色譜圖Fig.5 Typical chromatogram of a real sample

3 結(jié) 論