卷煙包裝材料中熒光增白劑的UPLC測定

葉仲力 張建平 蔡國華 吳清輝 鄧其馨 方鉦中 張廷貴

摘要：建立了卷煙濾嘴接裝紙、成型紙中熒光增白劑ABP、VBL檢測的UPLC方法。樣品采用N， N-二甲基甲酰胺超聲提取30 min，采用ACQUITY UPLC BEH C18 （50 mm×2.1 mm，1.7 μm）色譜柱分離，用乙腈/水（V/V=20∶80，流速0.3 mL/min）混合液洗脫，熒光檢測器檢測。該法前處理簡單，回收率高，精密度好，適用于卷煙濾嘴成型紙和接裝紙熒光增白劑的測定。

關(guān)鍵詞：卷煙;包裝材料;熒光增白劑;超高效液相色譜（UPLC）

中圖分類號：TS41+1 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2015）02-0437-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.02.046

Determination of Fluorescent Whitening Agents in Cigarette Packing

Materials with UPLC

YE Zhong-Li，ZHANG Jian-ping，CAI Guo-hua，WU Qing-hui，DENG Qi-xin，F(xiàn)ANG Zheng-zhong，ZHANG Ting-gui

（Technical Center of China Tobacco Fujian Industrial Corporation， Xiamen 361022，F(xiàn)ujian，China）

Abstract： An UPLC method was established to determine the fluorescent whitening agents of ABP and VBL in tipping paper and plug wrapper. The samples were extracted ultrasonically with N， N-dimethylformamide for 30 min and analyzed by UPLC-FLD with a column of ACQUITY UPLC BEH C18（50 mm×2.1 mm， 1.7 μm） using acetonitrile-water solution （20∶80， V/V） as mobile phase at a flow rate of 0.3 mL/min. It was simple， precise and repeatable for detecting ABP and VBL in batches of plug wrapper and tipping paper.

Key words： cigarette; packing material; fluorescent whitening agent; UPLC

食品安全是關(guān)系到國計民生的重大問題。近幾年，由食品接觸性材料相繼引發(fā)的食品安全問題被廣泛關(guān)注。熒光增白劑（Fluorescent Whitening Agent，F(xiàn)WA）是一種能吸收紫外光（波長300～400 nm），并激發(fā)藍色或藍紫色熒光（波長420～480 nm）的復雜有機化合物[1]，能使肉眼感受白光以達到增白效果。由于熒光增白劑會削弱人體免疫力及傷口愈合能力，一旦在人體中蓄積過量，除對肝臟造成危害外，還會誘發(fā)細胞癌變，是潛在的致癌因素之一。目前，中國熒光增白劑使用量最大的是洗滌劑，其次是紙張和紡織品。在卷煙工業(yè)中，熒光增白劑主要用于濾嘴接裝紙和成型紙的增白，對人體健康存在潛在危害，故應對其用量進行控制。

我國現(xiàn)行《QB/T 1014-2010食品包裝紙》標準中明確規(guī)定：食品包裝用紙張和一次性可降解餐飲具不得使用熒光增白劑;《GB 11680-1989食品包裝用原紙衛(wèi)生標準》中規(guī)定：紙中最大熒光面積不得大于5 mm2。雖然限量值不同，但均參照《GB/T 5009.78-2003食品包裝用原紙衛(wèi)生標準的分析方法》進行檢測。由于這種方法受人為、環(huán)境因素影響，易造成判斷差異[2]。目前，紙包裝材料中熒光物質(zhì)的分析方法包括：薄層層析法、紫外分光光度法、分子熒光光度法、白度法和液相色譜法等[3]，其中薄層層析法[4]操作復雜，且只能半定量分析;紫外分光光度法[5]和分子熒光光度法[6]只能測定熒光增白劑的總量，而不能定性;白度法的定量限并未統(tǒng)一，且評判標準根據(jù)設(shè)備存在差異;液相色譜法[7-12]易受熒光雜質(zhì)的干擾，且分析成本較高[13]。

本試驗采用超高效液相色譜——熒光檢測器法（UPLC-FLD）對卷煙包裝材料中的熒光增白劑ABP和VBL進行定性和定量研究，為建立卷煙濾嘴接裝紙和成型紙中熒光增白劑的分析方法以及相關(guān)企業(yè)和監(jiān)管部門提供技術(shù)參考。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

卷煙濾嘴接裝紙、成型紙樣品由本公司提供。

1.2 ?儀器與試劑

Acquity超高效液相色譜儀（配FLD檢測器）、二元溶劑管理器和Empower2色譜工作站（美國Waters公司）;S300H超聲波清洗器（德國Elma公司）;微量進樣器（5 μL）或自動進樣器;BT 224S電子天平（德國Sartorius公司）。

乙腈、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）為色譜純;熒光劑標準品ABP、VBL純度>99%，購于日本TCI公司;去離子水;0.45 μm有機相微孔濾膜（美國Agilent公司）。

1.3 ?方法

1.3.1 ?溶液配制 ?稱取ABP和VBL各0.500 0g，用N，N-二甲基甲酰胺溶解ABP、去離子水溶解VBL，合并定容至100 mL，搖勻，得ABP，VBL標準貯備液濃度均為5 mg/mL。以N，N-二甲基甲酰胺為溶劑，稀釋得0.01、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 μg/mL ABP和VBL系列標準溶液。

1.3.2 ?前處理 ?將卷煙濾嘴接裝紙、成型紙樣品剪成約0.5 mm×0.5 mm的紙屑，準確稱取0.500 0 g，置于50 mL具塞三角瓶中，準確加入25.0 mL N，N-二甲基甲酰胺，超聲30 min，經(jīng)0.45 μm有機濾膜過濾，待測。

1.3.3 ?色譜分析 ?色譜柱為ACQUITY UPLC BEH C18柱（50 mm ×2.1mm， 1.7 μm）;流動相A為去離子水，B為乙腈，洗脫程序見表1，流速0.3 mL/min;激發(fā)波長350 nm，發(fā)射波長435 nm;進樣量5 μL。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?提取條件選擇

熒光增白劑具有復雜苯環(huán)結(jié)構(gòu)，一般采用三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺等萃取。預試驗比較了三氯甲烷、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、無水甲醇、50%（體積分數(shù)）甲醇、水等對接裝紙、成型紙中ABP、VBL的提取效果。結(jié)果表明，N，N-二甲基甲酰胺的提取效果最好，因此本試驗選用N，N-二甲基甲酰胺提取。考慮到要完全浸泡紙張，本項目選擇提取液體積為25 mL。

比較了不同溫度（30～60 ℃）和時間（0～24 h）對ABP和VBL提取效果的影響，結(jié)果表明，ABP和VBL的穩(wěn)定性較好，不受溫度和時間的影響;考察了40%功率超聲條件下，不同溫度（30～60 ℃）對萃取效率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)增白劑的提取效率與溫度無關(guān);考察了5～30 min、40 min、50 min和60 min不同超聲時間的萃取效率，發(fā)現(xiàn)當超聲時間大于15 min后，萃取效率最大。為避免長時間超聲導致的樣品溫度升高，同時保證萃取效果，本試驗確定超聲時間為30 min。

2.2 ?色譜分析

熒光增白劑ABP、VBL同時具有熒光發(fā)射和紫外吸收，且同屬于雙三嗪氨基二苯乙烯類化合物，由于熒光檢測器靈敏度高于紫外檢測器，故本試驗選用熒光檢測器。試驗對激發(fā)波長（300～380 nm），發(fā)射波長（420～485 nm）下對ABP、VBL標樣進行掃描，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ABP、VBL在350 nm激發(fā)波長、435 nm發(fā)射波長條件下檢測靈敏度最大，故選擇350 nm作為激發(fā)波長、435 nm作為發(fā)射波長。

采用上述色譜條件，ABP、VBL的混合標準溶液和樣品加標的色譜圖如圖1、圖2所示。

2.3 ?線性關(guān)系

將標準溶液按上述色譜條件進樣5 μL，以濃度x（mg/L）對峰面積y作回歸分析，得到回歸方程為：ABP：y=2.06×107x-4.1×104，R2=0.999 6，線性范圍0.01～1.00 mg/L，按3倍信噪比計算檢出限為0.15 μg/L，按10倍信噪比計算定量限為0.42 μg/L;VBL：y=2.596×107x + 1.012×104，R2=0.999 9，線性范圍0.01～1.00 mg/L，按3倍信噪比計算檢出限為0.21 μg/L，按10倍信噪比計算定量限為0.56 μg/L;滿足定量檢測的要求。

2.4 ?重復性

該方法的日內(nèi)重復性和日間重復性用同一樣品按照建立的方法每天測定6次，連續(xù)檢測3 d。結(jié)果表明，該方法的日內(nèi)重復性RSD<5%，日間重復性RSD<5%，說明方法重復性良好。

2.5 ?回收率

在空白樣品中，按樣品質(zhì)量加入0.50、1.00、10.00 μg/g水平的ABP和VBL標樣，各測定3次，結(jié)果表明ABP回收率在95.10%～97.80%之間，平均回收率為96.43%;VBL回收率在96.89%～99.80%之間，平均回收率為98.39%，符合檢測要求。

3 ?結(jié)論

該文建立了卷煙濾嘴接裝紙、成型紙中熒光增白劑ABP、VBL的UPLC分析方法。樣品采用N，N-二甲基甲酰胺超聲提取，C18柱分離，乙腈/水洗脫，熒光檢測器檢測，以保留時間定性，外標法定量。該法前處理操作簡便，分離速度快，重復性好，回收率高，可應用于卷煙包裝材料中的熒光增白劑ABP和VBL的檢測分析。

參考文獻：

[1] 宋艷茹，竹百均，蔡定汗，等.三聚氯氰在熒光增白劑工業(yè)中的應用與展望[J].染料與染色，2006，43（5）：34-38.

[2] 史海根，秦文勇.食品包裝材料中熒光性物質(zhì)檢測浙江預防醫(yī)學[J].1999（10）：24.

[3] 董仲生.造紙用熒光增白劑VBL白度的測定[J].化工標準·計量·質(zhì)量，2003（5）：25.

[4] JASPER J L， STEIGER P H. A system for determiningoptical brighteners in laundry detergents by TLC and HPLC[J]. J Amer Oil Chem Soc， 1992， 69（7）： 621-625.

[5] 董仲生，沈日炯.用UV-VIS分光光度計測定熒光增白劑CXT強度的新方法[J].染料工業(yè)，2000，37（2）：27-29.

[6] 趙承禮，向仕學.熒光分光光度法測定餐具洗滌劑中熒光增白劑[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，1998，8（5）：263-266.

[7] 余小兵，竹百均，王洪良，等.內(nèi)標法測定熒光增白劑ER330%中ER的含量[J].寧波高等專科學校學報，2001，13（9）：113-114.

[8] 許 ?峰，馬 ?磊，高忠林.高效液相色譜法和因子分析紫外光度法測定熒光增白劑中兩種成分[J].分析試驗室，1997，16（5）： 10-13.

[9] 孫邊成，張 ?艷.高效液相色譜法測定面粉中熒光增白劑[J].實用預防醫(yī)學，1998，5（3）：136.

[10] 許 ?峰，金發(fā)根，何大森.熒光增白劑EBF的高效液相色譜法分析[J].化學世界，1995，36（6）：313-315.

[11] 應 ?玲，許 ?峰，金發(fā)根，等.高效液相色譜法測定熒光增白劑OB[J].分析測試技術(shù)與儀器，1995，1（2）：15-18.

[12] JAO M L. Studies on analytical method for determination of fluorescent whitening agents in paper containers for food[J]. J Food Drug Anal， 1999，7（1）：53-63.