高效液相色譜-質譜法檢測羽絨中的AP和APEO

文/連秋燕

烷基酚（AP）和烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）是一種具有親水和疏水基團的表面活性劑，因其具備乳化、滲透、增容、分散、去污等功能，被廣泛運用于紡織、洗滌、造紙等行業(yè)。羽絨羽毛制品因其輕便暖和的良好性能，深受消費者的喜愛。羽絨羽毛制品在生產過程中必須經過多道洗滌工序，最終才能投入使用，羽絨成品中可能會殘留AP和APEO。AP和APEO屬于環(huán)境激素，被列入禁用物質，其被生物體吸收后會影響生物的內分泌，降低免疫能力，擾亂生物的內分泌系統(tǒng)，最新羽絨服裝標準GB/T 14272—2021對羽絨服中羽絨的AP 和APEO 含量進行了限制。我國是羽絨羽毛生產大國，建立羽絨中AP和APEO的檢測方法可以提高羽絨制品的質量，保障消費者的生命安全和合法權益。

檢測AP和APEO方法主要有氣相色譜-質譜法、熱裂解-氣質聯用法、液相色譜法和高效液相-質譜法。筆者實驗室借鑒了生活用紙中烷基酚聚氧乙烯醚的測試方法，將其運用到羽絨樣品中AP和APEO的測定，采用超聲前處理方法來提取羽絨中的AP和APEO并研究了超聲提取溫度、提取時間等前處理條件對測定結果的影響，期望為其他檢測實驗室提供一些參考和借鑒。

1 試驗部分

1.1 儀器設備

液相色譜（1290 Infinity，美國安捷倫有限公司）-串聯三重四極桿質譜儀（6410B，美國安捷倫有限公司）；旋轉蒸發(fā)儀（BUCHI R-210，瑞士Buchi公司）；超聲波處理器（KQ-500E，昆山市超聲儀器有限公司）。

1.2 試劑

甲醇、甲酸銨等試劑為色譜純。烷基酚（AP）和烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）標準品購買自上海安譜。

1.3 工作溶液的準備

烷基酚(AP)和烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）標準品的配制過程如下：用天平（精度為0.01mg）稱取一定質量（約10.0 mg）的烷基酚(AP)和烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）標準品，用甲醇溶液配制成濃度約為1000mg/L的母液，而后用甲醇溶液逐級稀釋得到濃度為0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L的烷基苯酚(AP)和烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）標準工作溶液。

1.4 樣品處理

準確稱取0.5 g羽絨樣品（精確至0.0001 g），放到200 mL具塞提取器中，加入80 mL甲醇，渦旋混勻至所有羽絨被完全浸沒，后放入70℃超聲波萃取儀中超聲萃取60min。冷卻至室溫后轉移至梨形燒瓶中，多次潤洗羽絨制品，并濾干羽絨制品，將所有液體都轉移至燒瓶中，在40℃條件下，低真空旋轉蒸發(fā)濃縮至近干，轉移2.0毫升甲醇至燒瓶中，用尼龍濾膜過濾后通過液相色譜-質譜測定。如果待測樣品中APEO含量較高，需對待測樣液進行稀釋后再上機測試。

1.5 試驗中方法參數

1.5.1 色譜分離條件

液相色譜柱：C反相柱，2.1mm ×100mm，3 μm粒徑。

流速：0.2mL/min；柱溫：40℃；檢測器：質譜檢測器；進樣體積：10 μL；流動相：A：甲醇；B：0.01mol/L甲酸銨溶液；梯度洗脫程序如表1所示。

表1 色譜柱梯度洗脫程序

1.5.2 質譜分析條件

離子源：電噴霧離子源（ESI）。掃描方式：正離子和負離子掃描。

檢測方式：選擇離子檢測（SIM）。電噴霧電壓：-4000 V；EMV: -200V。離子源溫度：350℃。

AP和APEO相關參數優(yōu)化如表2所示。

表2 AP和APEO的SIM監(jiān)測離子以及掃描方式

2 結果討論

2.1 羽絨樣品的前處理

樣品的前處理過程參考了GB/T 23322—2018和國內外文獻中對于羽絨樣品的前處理方法，甲醇作為萃取溶劑萃取效率高。因此，我們以甲醇作為萃取溶劑。試驗考察了不同溫度下檢出壬基苯酚聚氧乙烯醚（NPEO）的陽性樣品的提取效率，羽絨陽性樣品在40℃、50℃、60℃、65℃、70℃條件下萃取，結果如圖1所示。

圖1 萃取溫度對NPEO提取效率的影響

超聲溫度對提取效果影響很大，隨著溫度的增加，萃取效率逐漸增加，在70℃達到最大提取效率?？紤]甲醇的沸點為64.6℃，所以試驗選取70℃為最佳萃取溫度。筆者建議萃取過程中，萃取瓶要密封，萃取結束后要冷卻至室溫再打開瓶蓋，否則會出現甲醇爆沸現象。本文在70℃條件下比較了不同時間的超聲提取效果。發(fā)現在60 min時，萃取效率最高，再增加時間對提取效率影響很小。為了節(jié)省檢測時間，實驗室選擇60 min作為超聲時長。

2.2 色譜分離條件和質譜檢測條件優(yōu)化

采用甲醇和純水作為流動相，AP和APEO質譜信號較弱。這很可能是由于AP和APEO在純水中很難離子化引起的，為了增強離子化效應，在水相中添加了0.01 mol/L的甲酸銨，此時AP和APEO在質譜上響應能夠達到檢測要求。為了使得羽絨中的AP和APEO能按各自適宜的容量因子達到良好的分離，試驗優(yōu)化了梯度洗脫程序。優(yōu)化后的梯度洗脫程序見1.5.1。

質譜分析中離子源采用電噴霧離子源，掃描方式為正離子掃描、負離子掃描兩種。檢測方式是選擇離子掃描（SIM）。優(yōu)化后得到的AP和APEO選擇監(jiān)測離子如表2所示。優(yōu)化后的AP和APEO選擇離子流圖如圖2所示。

圖2 AP和APEO選擇離子流圖，OP、NP、OPEO和NPEO的濃度為1.0 mg/L

2.3 線性關系和定量限

在本方法試驗所確定的液相色譜-串聯質譜條件下，對5種不同濃度的標準工作溶液進行分析測定后發(fā)現AP和APEO的特征離子峰面積與濃度成良好的線性關系（線性相關性系數都大于0.997），得到的AP和APEO的回歸方程、線性系數、定量限以及定量限處的信噪比等參數如表3所示。在陰性羽絨樣品中加入低濃度AP和APEO并進行多次試驗，發(fā)現在定量限處AP和APEO信噪比都大于10，能夠保證羽絨樣品中低濃度的AP和APEO能夠被檢測，完全滿足GB/T 14272—2021對AP和APEO的檢測要求（AP和APEO限量值范圍為0.25mg/kg～0.5mg/kg）。

表3 AP和APEO的線性回歸方程、線性回歸系數、定量限和信噪比

2.4 方法的精密度和回收率

本試驗選取了實驗室的陰性羽絨樣品，分別添加0.25mg/kg、0.5mg/kg、2.5mg/kg3個濃度水平的AP和APEO進行試驗。AP和APEO的回收率數據如表4所示。

表4 羽絨樣品中AP和APEO的加標回收率

本方法的加標回收率在80.00%～97.20%之間，相對標準偏差在0.95%～7.01 %范圍，符合日常檢測的要求。

2.5 實際樣品中AP和APEO的測定

本實驗室對大量的純羽絨樣品和羽絨服中的羽絨樣品進行了檢測，通過對隨機抽取的18件羽絨服中的羽絨樣品進行分析后，發(fā)現其中有13個羽絨樣品檢出AP和APEO，檢出率約為72%，測定具體數值如表5所示。

表5 實際樣品中AP和APEO的測定結果 mg/kg

試驗中發(fā)現大部分羽絨樣品檢測出的都是NP的同分異構體，屬于假陽性，所以OP和NP都是未檢出。OPEO和NPEO的檢出率比較高，不過OPEO檢出的數值比較小，NPEO只要有檢出，都是比較高，超出了GB/T 14272—2021規(guī)定的限量值（100mg/kg），屬于不合格樣品。

3 結論

本研究通過液相色譜-質譜法建立了羽絨羽毛中AP和APEO的定性定量分析方法，該方法采用簡單超聲萃取，具有前處理簡單，檢測靈敏度高、定量限低的特點，并且回收率和準確度都能滿足日常分析要求。運用于羽絨服中羽絨樣品AP和APEO的檢測，可為羽絨羽毛中AP和APEO檢測標準的制定提供技術支持，為我國羽絨制品的出口保駕護航。