高效液相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)羽絨中的AP和APEO

文/連秋燕

烷基酚（AP）和烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）是一種具有親水和疏水基團(tuán)的表面活性劑，因其具備乳化、滲透、增容、分散、去污等功能，被廣泛運(yùn)用于紡織、洗滌、造紙等行業(yè)。羽絨羽毛制品因其輕便暖和的良好性能，深受消費(fèi)者的喜愛。羽絨羽毛制品在生產(chǎn)過程中必須經(jīng)過多道洗滌工序，最終才能投入使用，羽絨成品中可能會(huì)殘留AP和APEO。AP和APEO屬于環(huán)境激素，被列入禁用物質(zhì)，其被生物體吸收后會(huì)影響生物的內(nèi)分泌，降低免疫能力，擾亂生物的內(nèi)分泌系統(tǒng)，最新羽絨服裝標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14272—2021對(duì)羽絨服中羽絨的AP 和APEO 含量進(jìn)行了限制。我國是羽絨羽毛生產(chǎn)大國，建立羽絨中AP和APEO的檢測(cè)方法可以提高羽絨制品的質(zhì)量，保障消費(fèi)者的生命安全和合法權(quán)益。

檢測(cè)AP和APEO方法主要有氣相色譜-質(zhì)譜法、熱裂解-氣質(zhì)聯(lián)用法、液相色譜法和高效液相-質(zhì)譜法。筆者實(shí)驗(yàn)室借鑒了生活用紙中烷基酚聚氧乙烯醚的測(cè)試方法，將其運(yùn)用到羽絨樣品中AP和APEO的測(cè)定，采用超聲前處理方法來提取羽絨中的AP和APEO并研究了超聲提取溫度、提取時(shí)間等前處理?xiàng)l件對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，期望為其他檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室提供一些參考和借鑒。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備

液相色譜（1290 Infinity，美國安捷倫有限公司）-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀（6410B，美國安捷倫有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（BUCHI R-210，瑞士Buchi公司）；超聲波處理器（KQ-500E，昆山市超聲儀器有限公司）。

1.2 試劑

甲醇、甲酸銨等試劑為色譜純。烷基酚（AP）和烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）標(biāo)準(zhǔn)品購買自上海安譜。

1.3 工作溶液的準(zhǔn)備

烷基酚(AP)和烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）標(biāo)準(zhǔn)品的配制過程如下：用天平（精度為0.01mg）稱取一定質(zhì)量（約10.0 mg）的烷基酚(AP)和烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶液配制成濃度約為1000mg/L的母液，而后用甲醇溶液逐級(jí)稀釋得到濃度為0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L的烷基苯酚(AP)和烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.4 樣品處理

準(zhǔn)確稱取0.5 g羽絨樣品（精確至0.0001 g），放到200 mL具塞提取器中，加入80 mL甲醇，渦旋混勻至所有羽絨被完全浸沒，后放入70℃超聲波萃取儀中超聲萃取60min。冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至梨形燒瓶中，多次潤洗羽絨制品，并濾干羽絨制品，將所有液體都轉(zhuǎn)移至燒瓶中，在40℃條件下，低真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至近干，轉(zhuǎn)移2.0毫升甲醇至燒瓶中，用尼龍濾膜過濾后通過液相色譜-質(zhì)譜測(cè)定。如果待測(cè)樣品中APEO含量較高，需對(duì)待測(cè)樣液進(jìn)行稀釋后再上機(jī)測(cè)試。

1.5 試驗(yàn)中方法參數(shù)

1.5.1 色譜分離條件

液相色譜柱：C反相柱，2.1mm ×100mm，3 μm粒徑。

流速：0.2mL/min；柱溫：40℃；檢測(cè)器：質(zhì)譜檢測(cè)器；進(jìn)樣體積：10 μL；流動(dòng)相：A：甲醇；B：0.01mol/L甲酸銨溶液；梯度洗脫程序如表1所示。

表1 色譜柱梯度洗脫程序

1.5.2 質(zhì)譜分析條件

離子源：電噴霧離子源（ESI）。掃描方式：正離子和負(fù)離子掃描。

檢測(cè)方式：選擇離子檢測(cè)（SIM）。電噴霧電壓：-4000 V；EMV: -200V。離子源溫度：350℃。

AP和APEO相關(guān)參數(shù)優(yōu)化如表2所示。

表2 AP和APEO的SIM監(jiān)測(cè)離子以及掃描方式

2 結(jié)果討論

2.1 羽絨樣品的前處理

樣品的前處理過程參考了GB/T 23322—2018和國內(nèi)外文獻(xiàn)中對(duì)于羽絨樣品的前處理方法，甲醇作為萃取溶劑萃取效率高。因此，我們以甲醇作為萃取溶劑。試驗(yàn)考察了不同溫度下檢出壬基苯酚聚氧乙烯醚（NPEO）的陽性樣品的提取效率，羽絨陽性樣品在40℃、50℃、60℃、65℃、70℃條件下萃取，結(jié)果如圖1所示。

圖1 萃取溫度對(duì)NPEO提取效率的影響

超聲溫度對(duì)提取效果影響很大，隨著溫度的增加，萃取效率逐漸增加，在70℃達(dá)到最大提取效率。考慮甲醇的沸點(diǎn)為64.6℃，所以試驗(yàn)選取70℃為最佳萃取溫度。筆者建議萃取過程中，萃取瓶要密封，萃取結(jié)束后要冷卻至室溫再打開瓶蓋，否則會(huì)出現(xiàn)甲醇爆沸現(xiàn)象。本文在70℃條件下比較了不同時(shí)間的超聲提取效果。發(fā)現(xiàn)在60 min時(shí)，萃取效率最高，再增加時(shí)間對(duì)提取效率影響很小。為了節(jié)省檢測(cè)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室選擇60 min作為超聲時(shí)長。

2.2 色譜分離條件和質(zhì)譜檢測(cè)條件優(yōu)化

采用甲醇和純水作為流動(dòng)相，AP和APEO質(zhì)譜信號(hào)較弱。這很可能是由于AP和APEO在純水中很難離子化引起的，為了增強(qiáng)離子化效應(yīng)，在水相中添加了0.01 mol/L的甲酸銨，此時(shí)AP和APEO在質(zhì)譜上響應(yīng)能夠達(dá)到檢測(cè)要求。為了使得羽絨中的AP和APEO能按各自適宜的容量因子達(dá)到良好的分離，試驗(yàn)優(yōu)化了梯度洗脫程序。優(yōu)化后的梯度洗脫程序見1.5.1。

質(zhì)譜分析中離子源采用電噴霧離子源，掃描方式為正離子掃描、負(fù)離子掃描兩種。檢測(cè)方式是選擇離子掃描（SIM）。優(yōu)化后得到的AP和APEO選擇監(jiān)測(cè)離子如表2所示。優(yōu)化后的AP和APEO選擇離子流圖如圖2所示。

圖2 AP和APEO選擇離子流圖，OP、NP、OPEO和NPEO的濃度為1.0 mg/L

2.3 線性關(guān)系和定量限

在本方法試驗(yàn)所確定的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件下，對(duì)5種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行分析測(cè)定后發(fā)現(xiàn)AP和APEO的特征離子峰面積與濃度成良好的線性關(guān)系（線性相關(guān)性系數(shù)都大于0.997），得到的AP和APEO的回歸方程、線性系數(shù)、定量限以及定量限處的信噪比等參數(shù)如表3所示。在陰性羽絨樣品中加入低濃度AP和APEO并進(jìn)行多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在定量限處AP和APEO信噪比都大于10，能夠保證羽絨樣品中低濃度的AP和APEO能夠被檢測(cè)，完全滿足GB/T 14272—2021對(duì)AP和APEO的檢測(cè)要求（AP和APEO限量值范圍為0.25mg/kg～0.5mg/kg）。

表3 AP和APEO的線性回歸方程、線性回歸系數(shù)、定量限和信噪比

2.4 方法的精密度和回收率

本試驗(yàn)選取了實(shí)驗(yàn)室的陰性羽絨樣品，分別添加0.25mg/kg、0.5mg/kg、2.5mg/kg3個(gè)濃度水平的AP和APEO進(jìn)行試驗(yàn)。AP和APEO的回收率數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 羽絨樣品中AP和APEO的加標(biāo)回收率

本方法的加標(biāo)回收率在80.00%～97.20%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.95%～7.01 %范圍，符合日常檢測(cè)的要求。

2.5 實(shí)際樣品中AP和APEO的測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)室對(duì)大量的純羽絨樣品和羽絨服中的羽絨樣品進(jìn)行了檢測(cè)，通過對(duì)隨機(jī)抽取的18件羽絨服中的羽絨樣品進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)其中有13個(gè)羽絨樣品檢出AP和APEO，檢出率約為72%，測(cè)定具體數(shù)值如表5所示。

表5 實(shí)際樣品中AP和APEO的測(cè)定結(jié)果 mg/kg

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)大部分羽絨樣品檢測(cè)出的都是NP的同分異構(gòu)體，屬于假陽性，所以O(shè)P和NP都是未檢出。OPEO和NPEO的檢出率比較高，不過OPEO檢出的數(shù)值比較小，NPEO只要有檢出，都是比較高，超出了GB/T 14272—2021規(guī)定的限量值（100mg/kg），屬于不合格樣品。

3 結(jié)論

本研究通過液相色譜-質(zhì)譜法建立了羽絨羽毛中AP和APEO的定性定量分析方法，該方法采用簡(jiǎn)單超聲萃取，具有前處理簡(jiǎn)單，檢測(cè)靈敏度高、定量限低的特點(diǎn)，并且回收率和準(zhǔn)確度都能滿足日常分析要求。運(yùn)用于羽絨服中羽絨樣品AP和APEO的檢測(cè)，可為羽絨羽毛中AP和APEO檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供技術(shù)支持，為我國羽絨制品的出口保駕護(hù)航。