連秋燕,林寧婷,朱 峰,廖禮榮,鄧力生,周愛暉
[1.福建省纖維檢驗(yàn)中心,福建福州 350026;2.福建省紡織產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建福州 350026;3.國(guó)家紡織服裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(福建),福建福州 350026]
三氯生和三氯卡班作為廣譜抗菌劑,主要用于染整助劑、日化、建材、醫(yī)療器械[1-3]。在染整助劑中添加三氯生、三氯卡班整理織物可以賦予紡織品良好的抗菌性能,提高附加值。但近年來(lái)關(guān)于毒理學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)的研究[4]表明,三氯生和三氯卡班都具有潛在的內(nèi)分泌干擾效應(yīng),可致水生物急性中毒,在一定條件下會(huì)轉(zhuǎn)化成毒性較強(qiáng)且更持久的污染物。
目前,世界各國(guó)都在限用三氯生和三氯卡班。挪威《消費(fèi)性產(chǎn)品中禁用特定有害物質(zhì)》(PoHS)明確禁止在消費(fèi)品中使用三氯生,紡織品或其他涂層材料中三氯生的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得高于0.001%(10 mg/kg);2011年11月,歐盟發(fā)布2010/675/EU指令,全面禁止在消費(fèi)品中使用三氯生;2016年,美國(guó)FDA發(fā)布新規(guī),禁止含三氯生和三氯卡班的抗菌洗滌產(chǎn)品上市。
國(guó)內(nèi)外關(guān)于三氯生和三氯卡班相關(guān)檢測(cè)的研究涉及日化產(chǎn)品、食品、紡織品等[5-9],尚缺乏對(duì)染整助劑中三氯生和三氯卡班的檢測(cè)研究。而染整助劑作為紡織品的生產(chǎn)原料[10],其有害物質(zhì)的測(cè)定備受關(guān)注。本研究利用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜,建立了染整助劑中三氯生和三氯卡班的測(cè)定方法。
試劑:三氯生(CAS號(hào)3380-34-5,99.5%)、三氯卡班(CAS號(hào)101-20-2,99.0%)(德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司),甲醇、丙酮、乙腈(色譜純,德國(guó)CNW)。
儀器:1290-6410B型液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國(guó)安捷倫公司),超聲波發(fā)生器(昆山市超聲儀器有限公司)。
準(zhǔn)確稱取0.2 g(精確至0.000 1 g)試樣置于提取器中,準(zhǔn)確加入10.0 mL甲醇,密閉搖勻,再置于超聲波發(fā)生器中提?。?0±2)min,用0.22 μm尼龍過濾頭過濾至樣品瓶中,以甲醇稀釋5倍后待用。
液相色譜柱為Zorbax SB-C18(2.1 mm×150.0 mm,3.5 μm),流速為0.30 mL/min,柱溫為40 ℃,進(jìn)樣體積為10 μL,流動(dòng)相A為甲醇、B為水(流動(dòng)相洗脫程序?yàn)?~6.9 min,87%~89%A;6.9~8.0 min,89%~100%A;8.0~9.9 min,100%A;9.9~10.8 min,87%~100%A;10.8~13.0 min,87%A),電噴霧離子源(ESI),負(fù)離子掃描,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM),毛細(xì)管電壓為4 000 V,干燥氣溫度為350 ℃,干燥氣流速為12 L/min,其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)見表1。
表1 化合物多反應(yīng)監(jiān)測(cè)質(zhì)譜參數(shù)
配制一定質(zhì)量濃度的三氯生和三氯卡班標(biāo)準(zhǔn)品,使用ESI源在負(fù)離子模式下全掃描,確定三氯生和三氯卡班的母離子,利用安捷倫的Optimizer軟件對(duì)離子、碎裂電壓和碰撞電壓進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化,基于優(yōu)化結(jié)果建立多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)質(zhì)譜分析參數(shù)。在該質(zhì)譜條件下進(jìn)一步優(yōu)化霧化氣溫度、毛細(xì)管電壓、霧化氣流速和霧化氣壓力,使各化合物的響應(yīng)最大化,得到最佳質(zhì)譜條件。
2.2.1 色譜柱
分別考察Zorbax NH2(2.1 mm×50.0 mm,3.5 μm)、Poroshell 120 SB C18柱(2.1 mm×100.0 mm,2.7 μm)、Poroshell 120 EC-C18柱(2.1 mm×100.0 mm,2.7 μm)、Zorbax SB-CN(2.1 mm×50.0 mm,1.8 μm)和Zorbax SBC18柱(2.1 mm×150.0 mm,3.5 μm)的保留和分離效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在同等條件下,Poroshell 120 SB C18柱、Poroshell 120 EC-C18柱、Zorbax NH2柱和Zorbax SBCN柱的分離效果較差,Zorbax SB-C18柱的分離效果較好。因此,選擇Zorbax SB-C18柱作為分離柱。
2.2.2 流動(dòng)相
分別考察甲醇-水溶液和乙腈-水溶液對(duì)三氯生和三氯卡班的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲醇流動(dòng)相體系中目標(biāo)化合物的響應(yīng)顯著大于乙腈流動(dòng)相體系,因此選擇甲醇-水流動(dòng)相體系。進(jìn)一步探討甲醇-水和在水相中添加0.10%甲酸、0.01 mol/L甲酸銨、0.01 mol/L乙酸銨對(duì)響應(yīng)的影響,結(jié)果如圖1所示。
圖1 流動(dòng)相對(duì)離子化的影響
由圖1可以看出,以甲醇-水為流動(dòng)相時(shí)響應(yīng)較高,因此流動(dòng)相選擇甲醇-水。繼續(xù)優(yōu)化梯度洗脫程序,基本實(shí)現(xiàn)分析物的分離,HPLC-MS/MS色譜圖如圖2所示。
圖2 三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖
2.3.1 提取溶劑
由于三氯生和三氯卡班溶于乙腈、甲醇等有機(jī)溶劑,本實(shí)驗(yàn)選擇乙腈、甲醇作為提取溶劑,比較自制陽(yáng)性染整助劑樣品的提取效果,結(jié)果見圖3。
圖3 提取溶劑對(duì)提取效率的影響
由圖3可知,對(duì)所選基質(zhì)為液體的陽(yáng)性抗菌劑樣品,甲醇對(duì)三氯生和三氯卡班的萃取效率更高;對(duì)所選基質(zhì)為固體的陽(yáng)性柔軟劑樣品,甲醇和乙腈對(duì)三氯生和三氯卡班的萃取效率相差無(wú)幾。故實(shí)驗(yàn)選擇甲醇作為提取溶劑。
2.3.2 提取時(shí)間
實(shí)驗(yàn)自制陽(yáng)性染整助劑樣品。當(dāng)超聲提取時(shí)間為30 min時(shí),三氯生和三氯卡班的提取效率均最高,再延長(zhǎng)提取時(shí)間,提取效率并無(wú)明顯增長(zhǎng)甚至下降,因此超聲提取時(shí)間選擇30 min。實(shí)驗(yàn)同時(shí)考察了提取溫度對(duì)三氯生和三氯卡班提取效率的影響。結(jié)果表明,提取效率隨著提取溫度的升高無(wú)明顯增長(zhǎng),因此超聲提取溫度選擇常溫。
在優(yōu)化的色譜條件和質(zhì)譜條件下進(jìn)行測(cè)定,以三氯生和三氯卡班在MRM模式下定量離子的峰面積y對(duì)相應(yīng)的質(zhì)量濃度(ρ)進(jìn)行擬合,得到線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)R2見表2。
表2 三氯生和三氯卡班的方法分析性能
分別以信噪比(S/N)為3和10時(shí)的質(zhì)量濃度確定方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ)。由表2可知,三氯生和三氯卡班線性相關(guān)系數(shù)均大于0.99,檢出限分別為2.00和0.10 mg/kg,定量限分別為5.00和0.25 mg/kg,表明本方法具有較高的靈敏度。
采用以上優(yōu)化方法,選取抗菌劑、柔軟劑兩種陰性紡織助劑,分別添加定量限、2倍定量限、10倍定量限3個(gè)質(zhì)量濃度水平的三氯生和三氯卡班,每個(gè)水平平行測(cè)定6次,計(jì)算平均加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表3。
表3 方法的回收率與精密度(n=6)
由表3可看出,在3個(gè)加標(biāo)水平下,抗菌劑中三氯生和三氯卡班的回收率分別為71.6%~78.3%、73.4%~78.7%,柔軟劑中三氯生和三氯卡班的回收率分別為93.3%~115.1%、83.9%~106.6%;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%~8.4%。說明在實(shí)驗(yàn)條件下,本方法具有較好的準(zhǔn)確度和精密度。
采用本方法對(duì)市場(chǎng)上10個(gè)商品化的染整助劑樣品進(jìn)行檢測(cè),其中一種抗菌劑檢測(cè)出三氯生,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 880.38 mg/kg。
選擇甲醇作為提取溶劑對(duì)染整助劑進(jìn)行超聲提取,用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定染整助劑中的三氯生和三氯卡班。該方法前處理簡(jiǎn)單,易于操作,適用于實(shí)際染整助劑樣品中三氯生和三氯卡班的檢測(cè)。