分散液相微萃取-液相色谱法测定奶瓶中的双酚A

丘秀珍，郑碧丽，黄城杰

（韶关学院 化学与环境工程学院，广东韶关512005）

双酚A（Bisphenol A，BPA）又名2，4 二羟基二苯基丙烷，主要用于生产聚碳酸酯（PC）、环氧树脂（EP）、聚砜树脂、聚苯醚树脂等高分子材料，在婴儿奶瓶、微波炉饭盒及其他许多食品饮料的包装材料中都用到聚碳酸酯和环氧树脂[1]。研究显示，双酚A 具有雌激素的特性，故亦称“环境荷尔蒙”，含BPA 的奶瓶会诱发婴儿性早熟。这类物质在环境中难于降解，易于在生物体内蓄积，即使含量极低也能使生物内分泌失调，导致人生殖器官异常、男性不育、乳腺癌发病率上升、雄性雌性化等病症出现[8]。婴儿除了母乳喂养外，摄食都要通过奶瓶。树脂奶瓶是双酚A 重要的污染环节，因此，对奶瓶中双酚A 溶出情况的研究刻不容缓。近年来，已有关于双酚A 测定方法的报道，如双波长分光光度法[2]、气相色谱（GC）法、气相色谱-质谱（GCMS）法、高效液相色谱（HPLC）法、高效液相色谱-紫外法（HPLC-UV）、液相色谱-质谱（LC-MS）法[4-9]等。

分散液相微萃取（DLLME）是近年来发展起来的一种微萃取技术。这种萃取技术操作简单，见图1[10]。

图1 分散液相微萃取的操作步骤Fig.1 Dispersive liquid-liqeid microextraction procedure

首先向带塞的离心试管中加入一定体积的水样，然后将含有萃取剂的分散剂通过注射器或移液枪快速地注入离心试管中，轻轻振荡，此时在离心管中就形成一个“水／分散剂／萃取剂的乳浊液体系”，萃取剂被均匀地分散在水相中，与待测物有较大的接触面积，待测物迅速由水相转移到有机相并且达到两相平衡，通过离心使分散在水相中的萃取剂沉积到试管底部，最后用微量进样器吸取一定量的萃取剂后直接进样测定[11]。该方法集采样、萃取和浓缩于一体，操作简单、快速、成本低、对环境友好且富集效率高[12]，目前已广泛应用于水体中痕量化合物的分离富集。

奶瓶中溶出的BPA 的浓度较低，不适于直接进样分析，因此需要对样品进行萃取富集。本研究比较了固相萃取和液相微萃取两种模式，选择了分散液相微萃取作为双酚A 的萃取模式，采用了高效液相色谱法测定了奶瓶在不同条件下浸泡液中的BPA 含量。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

LC-20AT 高效液相色谱仪：Shimadzu，Japan；二极管阵列检测器（PDA）电子天平：上海精密科学仪器有限公司；电动离心机：北京贝瑞生物有限公司；KQ-3200B 型超声波清洗仪：昆山市超声仪器有限公司。

婴儿奶瓶（市售某品牌）；双酚A 标准品（分析纯）：上海展云化工有限公司；甲醇（色谱纯）；三氯甲烷（分析纯）；蒸馏水（经0.45 μm 水系滤膜过滤）。

1.2 方法

1.2.1 样品预处理

a、奶瓶A 装入100 mL 沸水，放置冷却30 min。b、奶瓶B 装入100 mL 沸水于沸水浴中加热30 min，奶瓶C 装入100 mL 温水放置30 min。各取水样5.00 mL，放入10 mL 的离心管中，迅速往试管里加入0.50 mL三氯甲烷和0.50 mL 甲醇，超声5 min，混合均匀后，以3 500 r/min 转速离心10 min，准确吸取下层萃取剂氯仿20 μL 进样分析。

1.2.2 标准储备液配制

准确称取0.100 0 g 双酚A，用甲醇溶解定容至100 mL，配成1.000 g/L 的标准储备液，密封保存。

1.2.3 色谱条件

色谱柱：Inertsil C18柱（5 μm，4.6×150 mm），流动相为甲醇∶水（体积比）=70 ∶30，流速为0.8 mL/min，检测波长为280 nm。

2 结果与讨论

2.1 分散液相微萃取条件的优化

2.1.1 萃取剂种类的选择

萃取剂的选择是影响萃取效率的重要因素。分散液相微萃取的萃取剂要求满足两个条件：一是密度要大于水；二是不溶于水但对目标物有较好的溶解能力。根据以上条件，实验考察了氯仿、氯苯、四氯化碳3种有机溶剂作为萃取剂，按实验方法进样测定。结果表明，采用氯仿作为萃取剂时，目标物的萃取效果最佳（见图2），原因是氯仿在水相中溶液分散成细小的液滴，形成一个水/分散剂/萃取剂的乳浊液体系，提高萃取率。

图2 萃取剂种类的影响Fig.2 The effect of extraction solvent type

2.1.2 分散剂种类的选择

分散液相微萃取对分散剂要求不仅在萃取剂中有良好的溶解性而且能与水互溶，这样才可以使萃取剂在水相中分散成细小的液滴，均匀的分散在溶液中，即形成一个水/分散剂/萃取剂的乳浊液体系，的接触面积，从而提高萃取效率。本实验考察了用丙酮、甲醇、乙腈等有机溶剂作为分散剂对双酚A 的萃取效果，结果表明用甲醇作分散剂萃取效果最佳，如图3 所示。

图3 分散剂种类的影响Fig.3 The effect of dispersant type

2.1.3 萃取剂及分散剂用量的选择

萃取过程中所加萃取剂体积直接影响该方法富集倍数的高低。随着所加萃取剂体积的增加，最后离心得到的有机相体积也随之增加，使有机相中待测物的浓度降低。虽然回收率基本保持恒定，但是富集倍数却明显下降，方法的灵敏度也随之降低。因此所选萃取剂体积应该既可保持萃取的富集倍数较高又可以满足离心后进样测定时所需有机相的体积[10]。本实验考察了氯苯作为萃取剂，体积分别为0.10、0.50、1.00、1.50、2.00 mL 时对双酚A 的萃取效果。结果发现萃取剂体积为0.10 mL 时，有机相体积较少，双酚A 萃取不完全；氯苯体积大于0.5 mL 时，目标物的萃取得率随体积的增大而减小，故实验采用萃取剂体积为0.5 mL。

分散剂体积直接影响“水/分散剂/萃取剂乳浊液体系”的形成，影响萃取剂在水中的分散程度的高低，从而影响萃取效率。一般需加入0.5 mL～1.5 mL 分散剂[10]。本研究加入分散剂体积为0.5 mL。

2.1.4 萃取时间对萃取效果的影响

萃取时间在任何萃取过程中都是影响萃取效率的一个重要因素。实验对不同的离心时间以及离心速度进行了考察。研究表明，离心萃取时间对双酚A 萃取效率影响不大。这是由于在溶液形成乳浊液之后萃取剂被均匀地分散在水相中，待测物可以迅速由水相转移到有机相并达到两相平衡。萃取时间短是分散液相微萃取的一个突出的优点。

2.2 色谱分离条件的优化

本研究系统考察了甲醇-水作为流动相时，流动相的极性对样品分离度的影响。结果表明用甲醇∶水（体积比）=70 ∶30 作流动相，样品分离度最佳。当甲醇比例大于70%时，目标物双酚A 与其他物质的分离度较差；甲醇比例小于70%时，目标物出峰时间迟，操作时间过长。色谱图如图4 所示。

2.3 线性范围和检出限

用甲醇将双酚A 标准储备液逐级稀释为0.05 μg/L～0.25 μg/L 范围内的标准溶液，在优化后的分散液相微萃取条件萃取，按1.3 的最佳色谱条件下测定。以峰面积（Y）为纵坐标，双酚A 浓度X（μg/L）为横坐标绘制线性回归方程，得线性回归方程为Y=27 330X+1 481.7（R=0.999 7）。检出限（S/N=3）为0.50 μg/L。由该方法测得奶瓶A 和B 含双酚A 的平均含量为0.568 0 和18.93 μg/L，奶瓶C 未检出含双酚A（低于检出限）。

2.4 加标回收率实验

取4 份已知含量的样品溶液2.00 mL，分别加入0.25 μg/mL 的标准溶液1.00 mL，进样20 μL，按1.3 的色谱条件进样测定，计算回收率，结果见表1。

图4 双酚A 标准品色谱图（A）及样品色谱图（B）Fig.4 The HPLC chromatogram of Bisphenol A standard（A）and Bisphenol A sample（B）

表1 回收率实验结果Table 1 The recovery rate of experiment

3 结论

采用分散液相微萃取提取婴儿奶瓶中溶出的双酚A，操作简便，快速，有机溶剂用量少，样品提取率高。用反相高效液相色谱法测得了用沸水浸泡奶瓶溶出的双酚A 为0.568 0 μg/L；用沸水长时间煮奶瓶溶出的双酚A 为18.93 μg/L，用温水浸泡的奶瓶则未检出含双酚A。根据现行国家标准GB 14942-1994《食品容器及包装材料用聚碳酸酯树脂卫生标准》一升水中所含的双酚A 须≤50 μg。根据测定结果，该奶瓶中溶出双酚A 含量＜50 μg/L，说明该品牌的奶瓶使用是安全的。但该测定结果也要引起广大妈妈们的注意，奶瓶用沸水长时间煮所溶出的双酚A 含量为用沸水直接浸泡溶出的30 多倍，奶瓶慎用水煮消毒。

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