高效液相–串聯質譜法測定紡織品中烷基酚聚氧乙烯醚

李春霞　張建揚　張玉蓮　張　鵬

文章建立了高效液相–串聯質譜法測定紡織品中烷基酚聚氧乙烯醚（APEOs）總含量的方法，并優化了樣品前處理條件，該方法的檢出限為 0.5 mg/kg，回收率為 81.5% ～ 93.9%。

This article described a method for quantitative determination of alkylphenol ethoxylates by reversed-phase LC/MS/MS,and the conditions of sample pretreatment were also optimized. The limit of detection is 0.5 mg/kg, and recoveries are 81.5% ～ 93.9%.

烷基酚聚氧乙烯醚（APEOs）廣泛應用于紡織工業中，而其中大部分又通過各種途徑最終進入水環境中。APEOs生物降解后產生含有較少乙氧基（EO）的APEO和烷基酚（AP），其毒性均遠高于母系化合物，其中壬基酚（NP）是一種內分泌干擾物，毒性最大，對野生生物和人類具有潛在的危害。歐盟第2003/53/EC號指令更是規定紡織品中NP和壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）含量均不能高于 0.1%。這些措施的實施嚴重影響了我國紡織品向歐盟出口，因此，建立一套準確測定紡織品中APEO和AP殘留量的快速、簡便方法，對突破出口歐盟市場技術貿易壁壘具有十分重要的意義。

由于烷基酚聚氧乙烯醚及其降解產物的揮發性較差，且GC – MS方法不適于分析EO數（乙氧基鏈的長度）> 4 的烷基酚聚氧乙烯醚樣品，因此比較適合用HPLC進行測定。正相HPLC（NP – HPLC）可按EO數將APEOs及其降解產物分開，其操作相對較簡單，分析速度較快；但采用正相柱存在很多問題如固定相容易流失、使用壽命短、消耗大量的有機溶劑等。反相HPLC（RP – HPLC）由于其固定相的穩定性、較長的使用壽命以及可以采用超純水或者緩沖溶液做流動相，很受研究工作者的青睞。可根據烷基鏈上碳原子個數的差異將各同系物分離，也就是說APEOs及其降解產物烷基鏈上的碳原子個數決定其保留行為，所以，用RP – HPLC測定時，得到的是APEOs的混合單峰，目前國內的研究主要采用反相高效液相進行分析，不足的是沒能將APEOs完全分離，給定量定性分析帶來了很多不確定性。

HPLC/MS/MS方法快速簡便，無需很理想的LC分離，可以簡化復雜基質的前處理工作；分析模式多、背景干擾少，選擇性和靈敏度高，且MS/MS能提供相比單級MS更詳細的結構信息，在低含量有害物質殘留分析中具有顯著優勢。為此，本研究選用高效液相色譜 – 串聯質譜法檢測，確定了方法的線性范圍、檢出限、回收率和精密度，并對部分紡織品進行了檢測。

1實驗部分

1.1儀器與試劑

Agilent 1200液相色譜儀、API 2000串聯質譜儀。

辛基酚聚氧乙烯醚（商品名：Triton（X–100）由Scharlau公司提供，平均聚合度 n ＝ 3）、壬基酚聚氧乙烯醚（商品名：Imbentin – N/63，平均聚合度 n ＝ 10.5，純度不小于 99.0%，由Fluka公司提供）。乙腈和甲醇均為色譜純，分別由Merck公司和Tedia公司提供，實驗用水為經過 Millipore – QRG純水系統過濾的超純水。

1.2分析條件

色譜條件：色譜柱為Agilent公司XDB – C8柱（250 mm× 3.0 mm i.d. × 3.5 μm），柱箱溫度為 35 ℃。

質譜條件：毛細管電壓為 4.5 kV，干燥氣溫度為 350 ℃，干燥氣流速為 10 L/min。

OPEO和NPEO采用PI模式。質量掃描范圍：m/z 50 ～ 1 000；選擇監測離子：m/z 317.4 ＋ 44 nEO（OPEO），m/z 722.4 ＋ 44 nEO（NPEO）；流動相為水 – 甲醇 – 乙腈（體積比 13∶81∶6），流速為 0.2 mL/min，進樣量為 10 μL。

1.3標準溶液的配制

用色譜純甲醇分別配制質量濃度為 1.0 mg/mL OPEO、NPEO標準儲備液，使用時再用甲醇稀釋至所需要的濃度。

1.4樣品前處理

取 5 ～ 10 g紡織品樣品，將其剪碎成約 5 mm × 5 mm大小，混合均勻后稱取 1.0 g樣品（精確到 0.001 g），置于提取器中。在 250 mL圓底燒瓶中加入 50 mL甲醇作萃取溶劑，樣品經 45 min超聲萃取后，抽濾，將濾液置于旋轉蒸發儀上濃縮至 2 ～ 3 mL，最后用甲醇定容至 10 mL，經 0.45 μm有機相濾膜過濾后留待HPLC/MS/MS進樣分析。

2結果與討論

2.1前處理條件的優化

恰當的前處理方法對準確、快速測定樣品中APEOs及其降解產物具有十分重要的意義。因此，選擇合適的萃取劑、樣品萃取方式、萃取時間、萃取溫度和提取浴比可以有效減少干擾，提高檢測的靈敏度。

2.1.1萃取劑的選擇

為了比較不同溶劑的萃取效果，分別以甲醇、丙酮、二氯甲烷、異丙醇作為萃取溶劑，對紡織品上的APEOs進行萃取。由實驗結果確定最佳提取溶劑，使得APEOs方便地從紡織品上萃取、分離下來。實驗結果如圖 1 所示，異丙醇的提取效率明顯優于丙酮、二氯甲烷；但與甲醇相比較，很顯然，甲醇的提取效率遠遠高于異丙醇。因此，選定甲醇為提取劑。

2.1.2萃取方式、萃取時間的選擇

采用在同一種溶劑甲醇的條件下，分別用超聲萃取法、恒溫振蕩萃取法對紡織品中的APEOs進行提取。由表 1 結果可知，超聲萃取效果明顯優于振蕩提取。

此外，為了確定合適的萃取時間，以甲醇為提取劑分別對紡織品中的OPEO、NPEO提取 15、30、45 和 60 min，考察時間對萃取效率的影響。結果表明，當萃取時間為 45 min時，萃取效果已達到最好（圖 2）。

2.1.3溫度和提取浴比的影響

考察實驗溫度對萃取效果的影響，分別在 20、30 和45 ℃條件下進行實驗，結果如圖 3 所示。考慮到人體穿著的實際情況，選定 37 ℃為最佳實驗溫度。

同時，還考察了提取浴比對萃取效果的影響，分別在樣品和溶劑用量為 1∶20、1∶40 和 1∶50 等 3 個條件下進行實驗，結果如圖 4 所示。所以選定 1∶50 的浴比進行實驗。

2.1.4流動相的選擇與配比

考察以甲醇、乙腈、水等為流動相梯度洗脫，并最終確定合適的洗脫溶劑配比和用量，優化色譜條件。結果表明，當流動相為純甲醇時，OPEO和NPEO未能完全分離。當流動相改為水∶甲醇 ＝ 20∶80 時，分離效果有所改善。文獻調研發現，在流動相中加入一定量的乙腈時，會改善分離效果。因而主要考察了以下兩種體系：（1）起始時，水∶甲醇∶乙腈 ＝ 19∶75∶6；12 min時變為 10∶84∶6；12.5 min時，變回 19∶75∶6；維持至 20 min。（2）水∶甲醇∶乙腈 ＝ 13∶81∶6，等度洗脫 20 min。