面巾紙中熒光增白劑的HPLC法與提取條件研究

張春芳，陳前赫(黑龍江工業(yè)學院 資源工程學院，黑龍江 雞西 158100)

0 引言

面巾紙一般具有濕韌強度，生活中多用于清潔臉、手等人體部位或包裹食品，具有使用人數(shù)多，應用范圍廣的特性，因此在安全、衛(wèi)生等方面對面巾紙有較高的要求。面巾紙生產(chǎn)標準與衛(wèi)生紙等其他生活用紙也有著顯著不同，生產(chǎn)按照標準GB/T 20808—2006《紙巾紙(含濕巾)》進行，此標準是參考食品標準建立的 。有些消費者選購紙巾追求“越白越好”，在這樣的市場需求下，生產(chǎn)廠家就會盡量提高紙的亮白度，而如果不加入化學添加劑，就只能用好的木漿生產(chǎn)。但木漿價格昂貴，為了節(jié)省成本，一些不法生產(chǎn)廠家可能會添加一些例如熒光增白劑、柔順劑等物質，這樣才能在降低成本的同時達到消費者喜愛和需求的白度。

在我國，熒光增白劑被劃分為精細化工產(chǎn)品，在造紙及紡織工業(yè)因其對產(chǎn)品的光澤和白度有很好的效果，被生產(chǎn)廠家選擇應用[1]。目前我國相關領域已有熒光增白劑使用標準。在食品領域，要求熒光增白劑不可以作為添加劑使用，并且在食品的包裝紙、包裝盒等直接接觸食品的包裝中不得檢出[2-3]。熒光增白劑VBL是熒光增白劑中產(chǎn)量較大的一種類型，價格相對低廉，常用于造紙行業(yè)、紙漿或涂料的增白。本文以面巾紙中可能添加的熒光增白劑VBL為檢測對象，建立高效液相色譜分析測定方法，并通過正交試驗方法優(yōu)化提取條件，該方法操作簡單，可行性高。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 1200液相色譜儀，C18色譜柱，G1321A熒光檢測器，TGL-16G臺式高速離心機，XW-80A漩渦混合器，超聲波清洗器，0.22μm濾膜；超純水，三氯甲烷，氨水，乙醇，乙腈；陽性面巾紙自制。熒光增白劑VBL結構式如圖1所示，色調為青光微紫、藍紫色；實驗用面巾紙通過網(wǎng)絡平臺采購。

圖1 熒光增白劑VBL結構式

1.2 溶液配制

實驗過程中主要需要配制的溶液有：熒光增白劑VBL標準儲備液、1.0%氨水溶液、熒光增白劑VBL標準使用液、0.1%氨水溶液、乙醇水溶液，其中標準儲備液與較高濃度氨水溶液配制一次后，低溫避光儲存?zhèn)溆?，標準使用液與較低濃度氨水溶液及乙醇水溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.3 色譜條件

通過探討流動相種類，包括甲醇、乙腈、乙酸銨溶液、水；流動相配比；流動相速度、色譜柱溫度、熒光增白劑激發(fā)波長與發(fā)射波長、進樣量等實驗條件，確定最佳色譜實驗條件。流速為0.5 mL/min，色譜儀上流動相組成為乙腈-水，配比70:30，進樣量10 μL，柱溫30℃，Ex=350 nm，Em=430 nm，0.22 μm濾膜。

2 結果與討論

2.1 熒光增白劑VBL標準曲線與色譜圖

繪制熒光增白劑VBL標準曲線見圖2所示，曲線上包含熒光增白劑濃度范圍0.5～10.0 μg/mL內的6個取量點，6個點上的標準溶液分別由標準儲備液配制而得，每個點配制相同的3個水平，每水平進樣3次取儀器響應的平均值，按照實驗條件依次進樣所得色譜圖見圖3所示。由此可得該方法的標準曲線方程為Y=105.518X-7.301，線性相關系數(shù)良好，色譜圖重現(xiàn)性好，均滿足法學實驗要求。

圖2 熒光增白劑VBL標準曲線

圖3 熒光增白劑VBL高效液相色譜圖

2.2 加標回收率及精密度

加標回收率是方法好壞的重要指標。在本實驗中由面巾紙樣品中所含熒光增白劑的濃度、向面巾紙樣品中添加熒光增白劑的濃度以及添加濃度的大小三因素決定。按加標回收率實驗原則設計實驗，得本實驗的加標回收率82.5%～93.4%。

精密度是方法重復性好壞的重要指標。重復性的考量即包含樣品前處理實驗，又包含高效液相色譜分析實驗，本實驗用RSD表示。按精密度實驗原則設計實驗，得本實驗的精密度2.6%～4.6%。

2.3 正交實驗確定提取條件

正交試驗是實驗過程中研究多種因素多水平的一種設計方法，它是根據(jù)正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進行試驗，這些有代表性的點具備了“均勻分散，齊整可比”的特點 ，是有較高實驗效率、實驗結果快速得到、整體實驗過程經(jīng)濟合理的實驗設計方法。本實驗中測定面巾紙中熒光增白劑VBL需要分析樣品前處理因素包括超聲時間、超聲溫度、提取溶劑種類、提取溶劑用量、面巾紙樣品大小及重量等；需要分析色譜條件因素包括色譜柱類型、色譜柱柱溫、流動相種類、流動相配比、流速、進樣量等；需要確定的方法學實驗數(shù)據(jù)包括面巾紙樣品中熒光增白劑VBL的加標回收率、精密度、液相色譜儀的檢出限、方法的定量限、熒光增白劑VBL的標準曲線及曲線線性關系等。每一種因素的確定均須進行多次重復試驗，整個實驗設計要求的實驗次數(shù)太多，得出實驗結果時間較長，實驗試劑耗費量較大，為了進一步解決實驗過程中所涉及到的這些問題，本實驗吸取正交實驗的優(yōu)點，利用正交實驗的方法，遵從正交實驗設計思路和原則，從各個實驗分析因素設計的水平組合出發(fā)，選擇一部分有代表性因素水平組合進行試驗，得出結論。

以本實驗面巾紙中熒光增白劑VBL的提取條件確定為例，應用正交實驗，按正交實驗原則安排實驗，設置三因素水平分別為因素A超聲溫度30、40、50 ℃；因素B超聲時間10、20、30 min；因素C提取溶劑乙醇-水、三氯甲烷、0.1%氨水。將實驗結果帶入正交實驗表見表1。正交試驗結果RC＞RA＞RB，即三因素中對實驗影響最大為提取溶劑的種類。在該正交表設計范圍內得到最佳提取條件為A2B2C3，將此正交結果進行多次重復試驗，結果準確，重現(xiàn)性好，操作簡單，實驗設計清晰。

表1 正交實驗結果

3 結語

面巾紙經(jīng)過超聲提取、離心，色譜柱分離，方法學實驗數(shù)據(jù)符合面巾紙樣品分析要求。方法具有簡便、準確、靈敏的特點，達到了檢測目的。利用此方法進行了面巾紙中熒光增白劑VBL的提取條件正交試驗，0.1%氨水溶液為提取溶劑、在超聲條件下，效果最佳。