UPLC-MS/MS 法測定一次性衛生用品中6 種季銨鹽類化合物

沈宋利，盧珩俊，蔡振杭，鹿 燕，李長于，葉 濤

（浙江方圓檢測集團股份有限公司，浙江 杭州 310018）

抗菌和抑菌功能是一次性衛生用品中重要的功效之一，主要通過使用特殊的抗抑菌材料或添加相應的具有殺菌功能的物質來實現。季銨鹽類化合物是其中重要的一類。

目前，季銨鹽類化合物的檢測方法主要有紫外分光光度法、毛細管電泳法、滴定法、氣相色譜-質譜法、離子色譜法、液相色譜法、液相色譜-質譜法、免疫法及示差分光光度法等[1-3]。前期調研發現，目前市場上已出現較多的季銨鹽復配產品，由于其中的同系物和同分異構體的存在，導致常規液相分離效果并不理想，且多種常用季銨鹽類物質沒有明顯的紫外吸收峰，用常規液相法無法測定。由于UPLC-MS/MS 具有靈敏度高、選擇性好和分析時間短的優點，同時可對目標化合物進行結構確證，因此可利用UPLC-MS/MS法實現對一次性衛生用品中多種季銨鹽類化合物的同步檢測。本項目擬采用液相色譜-質譜法建立對一次性衛生用品中季銨鹽類化合物進行篩查并對其含量進行檢測，針對不同類型的產品優化前處理方法，建立一套前處理簡便，準確度高，線性范圍寬，精密度高、穩定性好的檢測方法，針對市售的常見季銨鹽類產品進行檢測，可作為企業日常監控產品工藝穩定的重要檢測手段并為相關產品的標準制定提供依據。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

十二烷基二甲基-2-苯氧基-乙基溴化銨（EDDAB）、二癸基二甲基氯化銨（DDAC）、十二烷基二甲基芐基氯化銨（C12-BAC）、十四烷基二甲基芐基氯化銨（C14-BAC）、十六烷基二甲基芐基氯化銨（C16-BAC）、十二烷基三甲基溴化銨（DTAB）標準品，美國Dr.Ehrenstorfer 公司；甲醇，色譜純，美國Merck公司。

Waters XevoT TQ 三重四極桿串聯質譜儀，美國Waters 公司；臺式高速冷凍離心機，德國SIGMA 公司；MS3 basic 旋渦混合器，德國IKA 公司；Milli-Q 去離子水發生器，美國Millipore 公司。

1.2 樣品前處理

稱取樣品0.1 g（精確至0.1 mg），于10 mL 玻璃比色管中，加入甲醇定容至刻度，于40℃超聲提取20 min，冷卻至室溫后，8 000 r/min 離心5 min，經0.22 μm 濾膜過濾，濾液作為待測樣液備用。

1.3 標準溶液的配制

準確稱取各種季銨鹽化合物標準品10 mg，精確到0.1 mg，于10 mL 棕色容量瓶中，用甲醇溶液溶解并定容至刻度，配制成質量濃度為1 000 mg/L 的標準儲備液，密封儲存于-18 ℃冰箱中。

分別吸取0.1 mL 各標準儲備液于10 mL 棕色容量瓶中，用甲醇溶液定容，配制成10 mg/L 混合標準溶液。

用甲醇溶液將上述混合標準溶液分別配成一系列質量濃度10、20、50、100、400 ng/mL 的標準工作溶液，現用現配。

1.4 儀器條件

色譜條件為色譜柱：BEHC18 柱，2.1mm×100mm×1.7 μm；流動相A（水，含0.1%甲酸），流動相B（乙腈）；梯度洗脫程序：0～1.0 min，30%A；1.0～6.0 min，30%～2% A；6.0～8.0 min，2% A；8.0～8.1 min，2%～30%A；8.1～10.0 min，30%A；流速：0.3 mL/min；柱溫：35 ℃；進樣體積：1 μL。

質譜條件為電噴霧離子源（ESI）：正離子模式；離子源溫度：150 ℃；去溶劑氣溫度：450 ℃；毛細管電壓：3.0 kV；去溶劑氣流量：800 L/h；碰撞氣體：氬氣；碰撞氣流量：0.20 mL/min；錐孔氣流量：50 L/h；碰掃描方式：多反應監測（MRM）模式，利用特征母離子和子離子進行定性。

2 結果與討論

2.1 前處理條件優化

2.1.1 提取溶劑

分別采用純水、甲醇、乙醇和乙腈4 種溶劑對加標樣品中季銨鹽進行提取。在相同的提取條件（25 ℃超聲提10 min，提取溶劑10 mL，樣品0.1 g）下采用4 種不同極性的溶劑進行提取。實驗結果表明，以甲醇作為提取溶劑時提取效果最好，對6 種季銨鹽化合物的提取率超過75%；以純水、乙醇和乙腈作提取溶劑的提取效果較差，6 種季銨鹽化合物的提取率均低于40%。因此本實驗采用甲醇作為提取溶劑。

2.1.2 提取溫度

稱取加標樣品10 mg，加入10 mL 甲醇后分別在20、25、30、35、40 ℃下超聲提取10 min，離心，經0.22 μm 濾膜過濾，取濾液上機分析。實驗結果表明，樣品在20 ℃下提取10 min 時6 種季銨鹽化合物的提取率較低；當溫度逐步升高時，提取率也隨之升高，在40 ℃時樣品中6 種季銨鹽的提取率均超過80%。考慮到溶劑揮發等問題，實驗沒有進一步將溫度再升高。因此本實驗中樣品的提取溫度為40 ℃。

2.1.3 提取時間

稱取加標樣品10 mg，加入10 mL 甲醇,在40℃溫度條件下分別超聲提取10、15、20、25、30 min 后，離心，經0.22 μm 濾膜過濾，取濾液上機分析。實驗結果表明，樣品提取率隨提取時間的增加而提高，在20 min 時提取效率逐漸趨于穩定，此時6 種季銨鹽化合物提取率達到85%。因此本實驗將樣品的提取時間為20 min。

2.2 色譜-質譜條件優化

分別考察了HSS T3 色譜柱（100 mm×2.1 mm×1.8 μm，Waters 公司）、BEH C18 色譜柱（50 mm×2.1 mm×1.7 μm，Waters 公司）和BEH HILIC 色譜柱（50 mm×2.1 mm×1.7 μm，Waters 公司）3 種具有不同選擇性固定相的色譜柱對于6 種季銨鹽的分離效果及峰形是否對稱。由于BEH HILIC 色譜柱和HSS T3 色譜柱的在相同的流動相下，目標化合物在色譜柱中較難洗脫，存在一定殘留，需要平衡較長時間后才可進行下一步分析。實驗結果表明，季銨鹽類化合物在不同柱填料色譜柱上的分離選擇性不同，但3 根色譜柱通過提高流動相中的有機相的比例后基本能夠實現目標化合物的分離，從化合物殘留和保留時間上考慮，采用BEH C18 色譜柱（50 mm×2.1 mm×1.7 μm，Waters 公司）獲得了理想的分離效果。

2.3 線性關系及方法檢出限

將配制好的系列標準溶液，采用已建立的檢測方法進行測定。實驗結果表明，6 種季銨鹽化合物在各自的質量濃度范圍內，其峰面積y 與質量濃度x（ng/mL）有良好的線性關系，相關系數r≥0.997。通過陰性空白樣品加標的方式，按優化后的樣品前處理步驟進行樣品提取，以3 倍信噪比（SNR=3）得出6 種季銨鹽化合物的檢出限（LOD），以10 倍信噪比（SNR=10）得出6 種季銨鹽化合物的定量限（LOQ）結果如表1所示。

表1 6 種季銨鹽化合物的線性關系、檢出限和定量限

2.4 回收率和精密度

選取陰性樣品，采用本方法進行3 個濃度水平（1LOQ，2LOQ，10LOQ）的加標回收和精密度實驗（n=6）。6 種待測物的平均回收率為87.84%～111.70%，相對標準偏差為1.05%～7.27%，表明方法回收率和精密度良好。

2.5 實際樣品的檢測

采用本方法測定抗菌洗手液、抗菌噴劑、衛生濕巾、消毒濕巾、紙尿褲樣品，結果在1 個樣品中檢出DDAC 和C16-BAC，2 個樣品中檢出DATB、C12-BAC、C14-BAC、DDAC 和C16-BAC，1 個樣品均未檢出。

3 結論

本文采用液相色譜-質譜法測定一次性衛生用品中6 種季銨鹽類化合物的含量，并采用超聲萃取技術進行前處理，該方法使用設備簡單、操作容易，可應用于一次性衛生用品中季銨鹽類化合物的檢測。同時該方法對于表面活性劑干擾滴定檢測的樣品或添加的季銨鹽為同系物的樣品具有抗干擾能力強、選擇性好、靈敏度高的優點，可作為企業日常監控產品工藝穩定的重要檢測手段并為相關產品的標準制定提供依據。