高效相色谱-荧光检测法测定塑料儿童玩具中苯唑类荧光增白剂

2020-09-29周雯鹂陈茂龙朱绍华

分析测试学报 2020年9期

关键词：增白剂三氯甲烷检出限

周雯鹂，陈茂龙，许宙，朱绍华，丁利*

(1.长沙理工大学化学与食品工程学院，湖南长沙 410114；2.长沙海关技术中心，湖南长沙 410004)

图1 4种荧光增白剂(FWAs)的分子结构图Fig.1 Structure diagrams of four fluorescent whitening agents(FWAs)

1 实验部分

1.1 仪器、材料与试剂

Waters 2695高效液相色谱仪(美国Waters公司)，配备荧光检测器及色谱工作站；超离心研磨仪(德国Fritsch公司)；KQ5200B超声波振荡器(昆山超声仪器有限公司)；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,分析纯，德国默克公司)；乙腈(色谱纯，美国天地有限公司)，荧光增白剂标准品：FWA 135(纯度98%)、FWA 367(纯度98%)、FWA 368(纯度98.5%)、FWA 184(纯度98.5%)均购于梯希爱(上海)化成工业发展有限公司；水为超纯水(英国ELGA超纯水仪制备)。实验用儿童玩具均购于本地超市(湖南长沙)。

1.2 标准溶液的配制

准确称取4种荧光增白剂标准品各0.1 g，分别用三氯甲烷配制成FWAs单标准储备溶液(1 mg/mL)。各移取1.0 mL单标准储备溶液于100 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度线，配制成10 mg/L混合标准储备液，于4 ℃冷藏避光保存。使用时用乙腈稀释成适当质量浓度的标准工作溶液。

1.3 样品前处理

选取代表性样品，将其磨成粉末状，混匀后称取1.0 g(精确至0.01 mg)于50 mL具塞锥形瓶中，加入20 mL乙腈-三氯甲烷(6∶4，体积比)溶液，在40 ℃下超声萃取30 min。将提取液转移至50 mL离心管中离心，取上清液过0.45 μm有机滤膜，供高效液相色谱仪测定。

1.4 液相色谱条件

色谱柱：Waters SunFire C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)；流速：1 mL/min；柱温：35 ℃；进样量：10 μL；流动相A：乙腈，B：水；梯度洗脱程序：0～3 min，70%～95%A；3～20 min，95%A；20～23 min，95%～70%A；23～25 min，70%A；荧光激发波长：360 nm；发射波长：430 nm。

图2 4种荧光增白剂(10 μg/L)混合标准溶液的色谱图Fig.2 Chromatogram of four FWAs(10 μg/L) mixing standard solution1:FWA 135；2:FWA 367；3:FWA 368；4:FWA 184

2 结果与讨论

2.1 HPLC条件的确定

进一步探讨了不同温度(25、30、35 ℃)对分离效果的影响。结果显示，随着温度升高，洗脱时间逐渐减短，分离效率提高，但考虑到三氯甲烷的沸点较低，当柱温过高时，可能会导致溶剂挥发，样品在柱中析出，对色谱柱造成影响。因此，实验最终选择35 ℃作为洗脱时的柱温。

在上述优化条件下，以Waters SunFire C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)对目标物进行分离，4种荧光增白剂混合标准溶液(10 μg/L)的液相色谱图如图2所示，目标物可以实现较好的分离，且色谱峰对称，峰形较好。

图3 不同提取溶剂对4种FWAs回收率的影响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)

图4 不同提取时间对4种FWAs回收率的影响Fig.4 Effects of different extraction times on recoveries of 4 FWAs

2.2 提取条件的选择

2.3 工作曲线与检出限

将“1.2”配制的混合标准溶液逐级稀释，配制成FWA 135的质量浓度为1、2.5、5、25、100 μg/L，其他3种FWAs为2、5、10、50、100、200 μg/L的系列梯度混合标准溶液。以分析物的峰面积(y)对质量浓度(x,μg/L)进行线性回归，4种荧光增白剂的线性方程见表1。4种荧光增白剂在各自的线性范围内线性关系良好，相关系数(r2)均不小于0.999 3。以S/N≥3为检出限(LOD)，FWA 135的检出限为0.5 μg/L，FWA 367、FWA 368、FWA 184的检出限均为1 μg/L(见表1)。

表1 4种分析物的线性范围、相关系数(r2)与检出限(LOD)Table 1 Linear ranges，correlation coefficients(r2) and limits of detection(LOD) of four analytes

2.4 回收率与相对标准偏差

在阴性样品中添加标准溶液，进行加标回收率实验，3个浓度水平分别为0.1、0.4、2.0 mg/kg，每个水平进行6次平行实验，连续5天重复操作。实验结果如表2，4种荧光增白剂的加标回收率为84.2%～106%，其日内和日间相对标准偏差(RSD)均在1.2%～8.4%之间。方法的准确度和精密度符合方法学要求。

表2 4种分析物在3个加标水平下的日内和日间回收率与相对标准偏差Table 2 Intra- and inter-recoveries and RSDs of four analytes at three spiked levels

2.5 实际样品分析

选取市售乐高等手接触、磨牙棒口接触的10种不同类型、不同价位、不同颜色的儿童玩具，采用所建立的方法进行检测。结果显示，在8种样品(分别为婴幼儿使用的磨牙棒到学龄儿童使用的飞行棋)中均检出一定含量的荧光增白剂，其中FWA 367和FWA 184的检出率较高，含量分别为0.02～108.10 mg/kg和0.02～403.30 mg/kg。价格较低、颜色为黄色的塑料玩具中荧光增白剂的检出率远大于其他颜色的样品，如Sample 1中FWA 367的含量为108.10 mg/kg。磨牙棒等口接触型玩具中也检出一定量的荧光增白剂，主要为FWA 184，含量为5.92 mg/kg。从飞行棋玩具中检出的荧光增白剂含量最高，主要为FWA 184，含量为403.30 mg/kg，典型阳性样品的色谱图如图5所示。由于儿童与玩具密切接触，荧光增白剂极大可能从玩具中迁移出，从而对儿童安全造成影响。