高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定染整助劑中的三氯生和三氯卡班

連秋燕，林寧婷，朱 峰，廖禮榮，鄧力生，周愛(ài)暉

［1.福建省纖維檢驗(yàn)中心，福建福州 350026；2.福建省紡織產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州 350026；3.國(guó)家紡織服裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（福建），福建福州 350026］

三氯生和三氯卡班作為廣譜抗菌劑，主要用于染整助劑、日化、建材、醫(yī)療器械［1-3］。在染整助劑中添加三氯生、三氯卡班整理織物可以賦予紡織品良好的抗菌性能，提高附加值。但近年來(lái)關(guān)于毒理學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)的研究［4］表明，三氯生和三氯卡班都具有潛在的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)，可致水生物急性中毒，在一定條件下會(huì)轉(zhuǎn)化成毒性較強(qiáng)且更持久的污染物。

目前，世界各國(guó)都在限用三氯生和三氯卡班。挪威《消費(fèi)性產(chǎn)品中禁用特定有害物質(zhì)》（PoHS）明確禁止在消費(fèi)品中使用三氯生，紡織品或其他涂層材料中三氯生的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得高于0.001%（10 mg/kg）；2011年11月，歐盟發(fā)布2010/675/EU指令，全面禁止在消費(fèi)品中使用三氯生；2016年，美國(guó)FDA發(fā)布新規(guī)，禁止含三氯生和三氯卡班的抗菌洗滌產(chǎn)品上市。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于三氯生和三氯卡班相關(guān)檢測(cè)的研究涉及日化產(chǎn)品、食品、紡織品等［5-9］，尚缺乏對(duì)染整助劑中三氯生和三氯卡班的檢測(cè)研究。而染整助劑作為紡織品的生產(chǎn)原料［10］，其有害物質(zhì)的測(cè)定備受關(guān)注。本研究利用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜，建立了染整助劑中三氯生和三氯卡班的測(cè)定方法。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

試劑：三氯生（CAS號(hào)3380-34-5，99.5%）、三氯卡班（CAS號(hào)101-20-2，99.0%）（德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司），甲醇、丙酮、乙腈（色譜純，德國(guó)CNW）。

儀器：1290-6410B型液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國(guó)安捷倫公司），超聲波發(fā)生器（昆山市超聲儀器有限公司）。

1.2 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取0.2 g（精確至0.000 1 g）試樣置于提取器中，準(zhǔn)確加入10.0 mL甲醇，密閉搖勻，再置于超聲波發(fā)生器中提?。?0±2）min，用0.22 μm尼龍過(guò)濾頭過(guò)濾至樣品瓶中，以甲醇稀釋5倍后待用。

1.3 色譜-質(zhì)譜條件

液相色譜柱為Zorbax SB-C18（2.1 mm×150.0 mm，3.5 μm），流速為0.30 mL/min，柱溫為40 ℃，進(jìn)樣體積為10 μL，流動(dòng)相A為甲醇、B為水（流動(dòng)相洗脫程序?yàn)?～6.9 min，87%～89%A；6.9～8.0 min，89%～100%A；8.0～9.9 min，100%A；9.9～10.8 min，87%～100%A；10.8～13.0 min，87%A），電噴霧離子源（ESI），負(fù)離子掃描，多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM），毛細(xì)管電壓為4 000 V，干燥氣溫度為350 ℃，干燥氣流速為12 L/min，其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 化合物多反應(yīng)監(jiān)測(cè)質(zhì)譜參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

配制一定質(zhì)量濃度的三氯生和三氯卡班標(biāo)準(zhǔn)品，使用ESI源在負(fù)離子模式下全掃描，確定三氯生和三氯卡班的母離子，利用安捷倫的Optimizer軟件對(duì)離子、碎裂電壓和碰撞電壓進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化，基于優(yōu)化結(jié)果建立多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）質(zhì)譜分析參數(shù)。在該質(zhì)譜條件下進(jìn)一步優(yōu)化霧化氣溫度、毛細(xì)管電壓、霧化氣流速和霧化氣壓力，使各化合物的響應(yīng)最大化，得到最佳質(zhì)譜條件。

2.2 色譜條件的選擇

2.2.1 色譜柱

分別考察Zorbax NH2（2.1 mm×50.0 mm，3.5 μm）、Poroshell 120 SB C18柱（2.1 mm×100.0 mm，2.7 μm）、Poroshell 120 EC-C18柱（2.1 mm×100.0 mm，2.7 μm）、Zorbax SB-CN（2.1 mm×50.0 mm，1.8 μm）和Zorbax SBC18柱（2.1 mm×150.0 mm，3.5 μm）的保留和分離效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在同等條件下，Poroshell 120 SB C18柱、Poroshell 120 EC-C18柱、Zorbax NH2柱和Zorbax SBCN柱的分離效果較差，Zorbax SB-C18柱的分離效果較好。因此，選擇Zorbax SB-C18柱作為分離柱。

2.2.2 流動(dòng)相

分別考察甲醇-水溶液和乙腈-水溶液對(duì)三氯生和三氯卡班的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲醇流動(dòng)相體系中目標(biāo)化合物的響應(yīng)顯著大于乙腈流動(dòng)相體系，因此選擇甲醇-水流動(dòng)相體系。進(jìn)一步探討甲醇-水和在水相中添加0.10%甲酸、0.01 mol/L甲酸銨、0.01 mol/L乙酸銨對(duì)響應(yīng)的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 流動(dòng)相對(duì)離子化的影響

由圖1可以看出，以甲醇-水為流動(dòng)相時(shí)響應(yīng)較高，因此流動(dòng)相選擇甲醇-水。繼續(xù)優(yōu)化梯度洗脫程序，基本實(shí)現(xiàn)分析物的分離，HPLC-MS/MS色譜圖如圖2所示。

圖2 三氯生（TCS）和三氯卡班（TCC）標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖

2.3 樣品前處理?xiàng)l件優(yōu)化

2.3.1 提取溶劑

由于三氯生和三氯卡班溶于乙腈、甲醇等有機(jī)溶劑，本實(shí)驗(yàn)選擇乙腈、甲醇作為提取溶劑，比較自制陽(yáng)性染整助劑樣品的提取效果，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 提取溶劑對(duì)提取效率的影響

由圖3可知，對(duì)所選基質(zhì)為液體的陽(yáng)性抗菌劑樣品，甲醇對(duì)三氯生和三氯卡班的萃取效率更高；對(duì)所選基質(zhì)為固體的陽(yáng)性柔軟劑樣品，甲醇和乙腈對(duì)三氯生和三氯卡班的萃取效率相差無(wú)幾。故實(shí)驗(yàn)選擇甲醇作為提取溶劑。

2.3.2 提取時(shí)間

實(shí)驗(yàn)自制陽(yáng)性染整助劑樣品。當(dāng)超聲提取時(shí)間為30 min時(shí)，三氯生和三氯卡班的提取效率均最高，再延長(zhǎng)提取時(shí)間，提取效率并無(wú)明顯增長(zhǎng)甚至下降，因此超聲提取時(shí)間選擇30 min。實(shí)驗(yàn)同時(shí)考察了提取溫度對(duì)三氯生和三氯卡班提取效率的影響。結(jié)果表明，提取效率隨著提取溫度的升高無(wú)明顯增長(zhǎng)，因此超聲提取溫度選擇常溫。

2.4 線性方程與檢出限

在優(yōu)化的色譜條件和質(zhì)譜條件下進(jìn)行測(cè)定，以三氯生和三氯卡班在MRM模式下定量離子的峰面積y對(duì)相應(yīng)的質(zhì)量濃度（ρ）進(jìn)行擬合，得到線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)R2見(jiàn)表2。

表2 三氯生和三氯卡班的方法分析性能

分別以信噪比（S/N）為3和10時(shí)的質(zhì)量濃度確定方法的檢出限（LOD）和定量限（LOQ）。由表2可知，三氯生和三氯卡班線性相關(guān)系數(shù)均大于0.99，檢出限分別為2.00和0.10 mg/kg，定量限分別為5.00和0.25 mg/kg，表明本方法具有較高的靈敏度。

2.5 方法的回收率和精密度

采用以上優(yōu)化方法，選取抗菌劑、柔軟劑兩種陰性紡織助劑，分別添加定量限、2倍定量限、10倍定量限3個(gè)質(zhì)量濃度水平的三氯生和三氯卡班，每個(gè)水平平行測(cè)定6次，計(jì)算平均加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 方法的回收率與精密度（n=6）

由表3可看出，在3個(gè)加標(biāo)水平下，抗菌劑中三氯生和三氯卡班的回收率分別為71.6%～78.3%、73.4%～78.7%，柔軟劑中三氯生和三氯卡班的回收率分別為93.3%～115.1%、83.9%～106.6%；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%～8.4%。說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)條件下，本方法具有較好的準(zhǔn)確度和精密度。

2.6 實(shí)際樣品測(cè)定

采用本方法對(duì)市場(chǎng)上10個(gè)商品化的染整助劑樣品進(jìn)行檢測(cè)，其中一種抗菌劑檢測(cè)出三氯生，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 880.38 mg/kg。

3 結(jié)論

選擇甲醇作為提取溶劑對(duì)染整助劑進(jìn)行超聲提取，用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定染整助劑中的三氯生和三氯卡班。該方法前處理簡(jiǎn)單，易于操作，適用于實(shí)際染整助劑樣品中三氯生和三氯卡班的檢測(cè)。