加速溶劑萃取-高效液相色譜法同時測定嬰幼兒紡織品中的13種熒光增白劑

（武漢職業技術學院，湖北武漢 430000）

熒光增白劑（簡稱FWAs）是一種無色熒光染料，能夠吸收不可見的紫外線，激發出可見的藍紫色熒光，增加光的總反射量，達到增白或增艷的效果［1］，因此被廣泛應用于紡織品、洗滌劑、造紙和塑料等領域［2］。但研究發現，在紡織品中添加熒光增白劑會對人體造成一定的傷害，如造成皮膚疾病從而引發炎癥，降低人體免疫力等［3］。國家衛生標準明確規定：食品包裝用紙、餐具洗滌劑中均不得使用熒光增白劑，但對于嬰幼兒紡織品中熒光增白劑的使用尚沒有規定。隨著人們對兒童健康的重視，加強嬰幼兒紡織品中FWAs檢測技術的研究具有十分重要的意義［4］。

目前，國內外關于FWAs 的檢測方法主要有紫外分光光度法［5］、熒光分光光度法［6］、高效液相色譜法［7］和液相色譜-串聯質譜法［8］。紫外分光光度法和熒光分光光度法只能測定總量，不能定性［9］；液相色譜串聯三重四級桿質譜法靈敏度高，定性及定量準確，但價格昂貴，測試成本高，不利于普及；而配有熒光檢測器（FLD）的高效液相色譜靈敏度高，抗干擾能力強，操作簡單且價格相對較低。采用高效液相色譜法測定FWAs 已有文獻報道［10-11］，但主要針對食品接觸材料、化妝品、紙制品等，且提取方式主要以超聲波提取和振蕩提取為主。超聲波提取和振蕩提取操作簡單、快捷，但提取效率相對較低［12］。加速溶劑萃取（ASE）是利用高溫、高壓增大萃取溶劑動能從而提高萃取效率的方法，具有提取時間短、效率高、溶劑用量少等優點，在環境污染物檢測領域得到廣泛應用［13］，而在紡織、造紙領域應用較少。盡管如此，要同時對10種以上FWAs進行提取和分離，難度依然很大。

本研究采用加速溶劑萃取，高效液相色譜熒光檢測器對嬰幼兒紡織品中的13 種FWAs 進行定性定量分析，優化了提取和測試條件，為嬰幼兒紡織品中痕量FWAs的檢測和產品質量控制提供技術支持。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：甲醇、乙腈、氯仿和N,N-二甲基甲酰胺（色譜純，美國Fisher 公司），13 種熒光增白劑固體MST、SPP、VBL、BBF、CXT、DCB、WG、ER-1、DT、KCB、OB-1、KSN、OB（純度均大于98%，百靈威科技公司），其他試劑均為分析純。儀器：Agilent 1260 高效液相色譜儀（配有熒光檢測器，美國Agilent 公司），Dionex 300型快速溶劑萃取儀（美國戴安公司），Milli-Q 型純水系統（美國Millipore 公司），KQ-500DE 數控超聲波清洗器，WH-3旋渦振蕩儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 儀器條件

色譜柱Agilent Eclipse XDB-C18（250.0 mm×4.6 mm×5.0 μm），柱溫30 ℃，流速1.0 mL/min，進樣量5 μL，流動相A 為乙腈，B 為10 mmol/L 乙酸銨溶液。梯度洗脫程序：0～5 min，15%～30%A；5～15 min，30%～60%A；15～35 min，60%～95%A；35～37 min，95%～15%A。激發波長350 nm，發射波長430 nm。

1.2.2 樣品前處理

加速溶劑萃取：稱取2.0 g 樣品，剪成5 mm×5 mm大小，于ASE萃取池中使用DMF-水（體積比6∶4）混合溶液提取，系統壓力10.3 MPa，120 ℃靜態提取5 min，沖洗體積為60%（對萃取器體積），循環3 次，將萃取液濃縮、定容，過0.22 μm 玻璃纖維濾膜。

索氏提取：稱取2.0 g 樣品，剪成5 mm×5 mm 大小，于索氏提取器中加入150 mL 氯仿，提取12 h，回流速率控制在每小時10 次左右，冷卻后收集所有提取液，濃縮、定容，過0.22 μm 玻璃纖維濾膜。

超聲萃取：稱取2.0 g 樣品，剪成5 mm×5 mm 大小，于玻璃燒杯中加入40 mL DMF-水混合溶液，室溫下超聲萃取20 min，倒出萃取液，重復兩次，合并萃取液，濃縮、定容，過0.22 μm 玻璃纖維濾膜。

1.2.3 標準溶液的配制

精確稱取各FWAs標準品，用DMF-水（體積比6∶4）混合溶液配制成1 000 mg/L 的單標儲備液，分別吸取適量，置于50 mL 棕色容量瓶中，用DMF-水混合溶液分別配制成1.0 mg/L（MST）、10.0 mg/L（ER-1、DT、KCB、OB-1、KSN、OB）、50.0 mg/L（SPP、VBL、BBF、CXT、DCB、WG）的混合標準溶液，于0～4 ℃下避光保存，使用時用DMF 逐級稀釋成系列標準工作溶液。

2 結果與討論

2.1 色譜條件的選擇

按照儀器工作條件測定13 種FWAs 混合標準溶液，采用外標法定量。由圖1 可知，各物質之間均能達到基線分離，滿足外標法定性和定量的要求。

圖1 13 種FWAs 標準品的色譜圖

2.2 提取劑的選擇

由于FWAs 含有極性較大的磺酸基，實驗選用乙腈、甲醇、DMF、水和氯仿作為提取劑，并按照一定比例混合，提取效率如圖2所示。

圖2 提取劑對FWAs 提取效率的影響

由圖2 可知，單一有機溶劑的提取效率較差，有機溶劑與水按一定比例混合后提取效率大大改善，以DMF-水混合溶液作為提取劑時提取效率最高，所有FWAs 的回收率為84.6%～97.0%，故選擇DMF-水混合溶液作為提取劑。

2.3 提取溫度和時間的選擇

由圖3 可以看出，隨著溫度的升高，FWAs 的提取效率不斷提高，當溫度達到120 ℃時，提取效率趨于最大值，各物質回收率為85.7%～97.8%。在120 ℃、系統壓力10.3 MPa、循環3 次的條件下，改變靜態提取時間進行提取。結果表明：靜態提取時間對提取效率影響不大，單次提取5 min，回收率均可達到85%以上，滿足實驗要求。綜合考慮，選擇靜態提取溫度120 ℃、靜態提取時間5 min。

圖3 提取溫度對FWAs 提取效率的影響

2.4 不同提取方法比較

由圖4 可以看出，加速溶劑萃取法、索氏萃取法以及超聲波萃取法的回收率分別為88.7%～102.3%、90.4%～97.2%、65.6%～87.5%。索氏提取法和加速溶劑萃取法的提取效率均較高，超聲波萃取法的提取效率明顯偏低，尤其對WG 和KCB 的提取效率較差。考慮到索氏提取法操作繁瑣、提取時間長，所用提取劑氯仿毒性較大，最終選擇加速溶劑萃取法。

圖4 不同提取方法的回收率

2.5 流動相的優化

由于13 種FWAs 中包含陰離子型化合物，這些化合物在水中以離子形式存在，故選擇10 mmol/L 乙酸銨作為離子對試劑，同時選擇常用的有機流動相甲醇、乙腈作為流動相A 進行梯度洗脫實驗。使用甲醇-10 mmol/L 乙酸銨作為流動相時，13 種熒光增白劑不能實現完全分離，熒光增白劑WG 與ER-1 峰重合較嚴重。當使用乙腈-10 mmol/L 乙酸銨作為流動相時，色譜峰峰型良好，所有物質均能達到基線分離，滿足外標法定性和定量要求，因此最終確定流動相為乙腈-10 mmol/L 乙酸銨體系。

2.6 標準曲線與檢出限

按照儀器條件測定配制的標準工作溶液，以各化合物的質量濃度和峰面積繪制標準曲線，以色譜峰高為噪聲高3 倍（3S/N）相對應的質量濃度為檢出限，得到各化合物的線性回歸方程、相關系數及檢出限，結果見表1。

表1 標準曲線線性方程、相關系數及檢出限

由表1中可以看出，13 種熒光增白劑的相關系數為0.999 1～0.999 9，在各自的質量濃度范圍內線性關系良好，檢出限為0.01～0.14 mg/kg，其中VBL、CXT、DT 的檢出限均低于FZ/T 01137—2016 以及GB/T 27741—2018 的測定值，其余物質的檢出限均較低，能夠滿足實驗要求。

2.7 精密度與回收率

根據13 種熒光增白劑的檢出限，添加了3 個不同的加標質量濃度進行加標回收實驗，使用加速溶劑萃取條件進行提取，按照相同儀器條件對每個水平加標樣品平行測定6 次，回收率和精密度的測試結果見表2。

表2 精密度與回收實驗結果（n=6）

由表2 可知，加標回收實驗中，回收率為86.3%～102.3%，相對標準偏差（RSD）為3.7%～10.4%。與GB/T 27741—2018 相比，該方法的精密度和回收率更高，表明用ASE 提取嬰幼兒紡織品中FWAs 的方法可行，另外ASE 提取時間短，可同時提取多份樣品，適用于批量樣品的檢測。

2.8 實際樣品測定

應用加速溶劑萃取法對15 份嬰幼兒紡織樣品（包括嬰兒連體衣3 件、嬰兒毛毯2 件、嬰兒襪子2 件、兒童內褲3 件、兒童T 恤5 件）中的FWAs 進行檢測，結果見表3。由表3 可知，4 份樣品檢出FWAs，檢出物分別為VBL、KSN、OB-1、OB，且兒童T 恤的檢出率較高，應引起有關部門重視。

表3 實際樣品分析結果

3 結論

建立了以DMF-水（體積比6∶4）混合溶液為提取劑，加速溶劑萃取結合高效液相色譜同時測定嬰幼兒紡織品中13 種FWAs 的方法。該方法提取效率高、重復性好、溶劑用量少，適用于嬰幼兒紡織品中痕量FWAs的檢測。