液相色谱串联质谱测定纺织品中的四溴双酚A

李志刚

(浙江工业职业技术学院 鉴湖学院，浙江 绍兴 312000)

液相色谱串联质谱测定纺织品中的四溴双酚A

李志刚*

(浙江工业职业技术学院 鉴湖学院，浙江 绍兴 312000)

采用固相萃取/超快速液相色谱-串联质谱技术(SPE/UFLC-MS/MS)建立了纺织品中四溴双酚A的测定方法。样品经甲醇超声提取，C18-SPE净化后分析，在串联质谱电喷雾(ESI)离子多反应监测(MRM)模式下检测，以保留时间以及特征离子对进行定性、定量分析。实验结果表明，四溴双酚A在1.0～100.0 μg/L 范围内呈良好的线性关系。称样量为1.0 g时，方法的定量下限为1.0 μg/kg。平均回收率为80.9%～95.3%，相对标准偏差(RSDs)为2.3%～5.9%。所建方法快速、准确、灵敏，可用于纺织中四溴双酚A的分析测定。

液相色谱串联质谱；纺织品；四溴双酚A

1 实验部分

1.1 仪器与材料

AB 5500 型三重四极杆串联质谱仪(美国AB SCIEX公司)；Prominence UFLC XR 型超快速液相色谱仪(日本岛津公司)；KQ-2200型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；Legend RT 型离心机(德国Heraeus公司)；固相萃取装置(美国Supelco公司)；HGC-24型氮吹仪(天津恒奥科技有限公司)。Waters Oasis®HLB 固相萃取小柱(500 mg/6 mL，美国Waters 公司)；Cleanert S C18固相萃取小柱(500 mg/6 mL，北京艾杰尔科技有限公司)。

1.2 试 剂

甲醇、乙腈均为HPLC-MS 级(美国Thermo Fisher Scientific公司)，氨水(25%)、甲酸均为HPLC级(美国Tedia公司)，四溴双酚A(CAS No.79-94-7，含量为99.0%)购于德国Dr.Ehrenstorfer公司。

标准贮备液(1.0 mg/mL)：准确称取10.0 mg四溴双酚A标准品于10 mL容量瓶中，用少量甲醇溶解并定容至刻度，于4 ℃保存备用。

标准中间溶液(1.0 mg/L)：吸取0.1 mL标准贮备液于10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，混匀后再取1 mL，用甲醇定容至10 mL，于4 ℃保存备用。

样品：电热毯、墙布、沙发布、窗帘、车座椅套等5个品种，均购于绍兴各大商场及轻纺织城市场。

1.3 仪器条件

1.3.1色谱条件液相色谱柱：Shim-pack XR-ODS Ⅱ(2.0 mm i.d.×150 mm,2.2 μm)；流动相:0.04%氨水(A相)和0.04%氨水乙腈(B相)；梯度程序：0～1 min：10%B，1～3 min：10%～80%B，3～3.01 min：80%～10%B，3.01～5 min：10%B；流速：0.45 mL/mim；进样量：5.0 μL。

1.3.2质谱条件定量监测方式：多反应监测模式(MRM)；离子源：电喷雾离子源负离子模式(ESI-)；雾化气(GS1)：3.44×105Pa；辅助气(GS2)：3.44×105Pa；气帘气(CUR)：1.38×105Pa；碰撞气(CAD)：4.83×104Pa；离子源温度(TEM):500 ℃；扫描时间(T)：10 ms；电喷雾电压(IS)：-4 500 V；碰撞室出口电压(CXP)：-10.0 V；碰撞室入口电压(EP)：-10.0 V。定量离子对：542.8→79.0、碰撞能量(DP)：-150 V、去簇电压(DP)：-110 eV；定性离子对：542.8→291.0、碰撞能量(DP)：-150 V、去簇电压(DP)：-47 eV。

1.4 样品制备

1.4.1样品提取称取1.0 g剪碎、混匀的样品于50 mL离心管中，加入10.0 mL甲醇振荡混匀后，40 ℃超声萃取20 min，8 000 r/min离心5 min，取上清液，残渣再加10.0 mL甲醇，重复提取1次，合并2次提取液，40 ℃氮吹至1 mL，加9 mL水，混合均匀后，待净化。

1.4.2样品净化将提取液上样至已用5 mL甲醇、5 mL水活化的C18-SPE小柱，控制流速，使目标化合物充分保留，随后依次用5%氨水溶液、水、2%甲酸溶液、水各5 mL进行淋洗，吹干后，用5 mL的90%甲醇溶液进行洗脱，40 ℃氮吹至近干，用水-乙腈(9∶1，含0.04%氨水)定容至1 mL，进样，测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

2.1.1色谱柱的选择实验考察了2种相同规格的Shim-pack XR-ODS Ⅱ和Shim-pack XR-ODS Ⅲ(均为2.0 mm i.d.×150 mm,2.2 μm)色谱柱对待测化合物的色谱行为，结果显示，在各自合适的流动相条件下，四溴双酚A标准溶液的峰形均较尖锐且对称，色谱响应水平接近，但在分析实际样品时，Shim-pack XR-ODS Ⅱ上的基线响应值明显低于Shim-pack XR-ODS Ⅲ上的基线响应值。取不含四溴双酚A的沙发布、窗帘和墙布样品各1份，加入适量标准中间溶液(1.0 mg/L)，配制含量均为2.0 μg/kg的加标样品，按“1.4”进行样品制备后，分别在上述2种色谱柱上进行测定。实验结果显示，3份相同含量的目标物在Shim-pack XR-ODS Ⅱ上的信噪比(S/N)均大于在ODS Ⅲ上的信噪比，为此实验选择Shim-pack XR-ODS Ⅱ作为分析柱。

2.1.2流动相的优化四溴双酚A由于结构中存在酚羟基，为弱酸性化合物，易在负离子模式下形成[M-H]-母离子，理论上在流动相中加入少量碱可以促进化合物的电离，使质谱信号得到增强。配制10.0 μg/L的四溴双酚A标准溶液，采用水和乙腈作为流动相进行试验，得到的四溴双酚A色谱峰稍有拖尾，而且灵敏度不理想。然后分别配制了含0.01%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%及0.1%氨水的水和乙腈流动相，考察其灵敏度随流动相的变化情况。结果显示，随着氨水含量的增大，四溴双酚A的灵敏度随之增大，保留时间缩短，当氨水含量为0.04%时，四溴双酚A的灵敏度达到最高，此时的离子化效率最高。随着氨水含量的进一步增大，四溴双酚A的灵敏度随之下降，其原因是离子源内引入过多的OH-，会与目标物形成竞争电离，使目标物的离子化效率降低，同时，流动相的pH值过高会严重影响色谱柱的寿命，为此实验选择在流动相中添加0.04%氨水。

2.2 质谱条件的确定

图1 四溴双酚A的MRM 图Fig.1 MRM chromatogram of TBBPA

鉴于目标化合物结构中包含2个羟基，实验选择电喷雾离子源负离子模式对其进行优化，用四溴双酚A标准中间溶液(1.0 mg/L)在全扫描模式下进行母离子的选择，在合适的实验条件下，质谱图中出现m/z538.8、540.8、542.8、544.8和546.8五个非常强的信号，由于溴存在79Br和81Br两种天然稳定同位素，比例大约为1∶1，所以这些信号均为[M-H]-，其中以m/z542.8最强，因此实验选择m/z542.8作为母离子，碎片离子分别为m/z79.0、291.0、420.1和445.6，进一步优化雾化气温度、雾化气流量以及碰撞能量等条件，得到信号最强以及次强的碎片离子为m/z79.0[Br]-和m/z291.0[C9H8OBr2]-。实验以m/z79.0作为定量离子，典型的MRM图见图1。

2.3 样品提取及净化条件的优化

2.3.1样品提取溶剂的选择分别称取1.0 g不含待测化合物的混匀的沙发布、窗帘和墙布样品各8份，分别加入5.0 μL质量浓度为1.0 mg/L的四溴双酚A标准中间溶液，振摇，使其充分吸收后，静置12 h，加入提取溶剂10 mL，按“1.4.1”方法振荡混匀后进行超声提取。以甲醇、乙腈、二氯甲烷、正己烷、丙酮或甲醇-乙腈(1∶1)为提取溶剂的样品，提取后40 ℃氮吹至近干；以甲醇-水(1∶1)和乙腈-水(1∶1)为提取溶剂的样品，提取后40 ℃氮吹至液面不再下降。然后加水至10 mL，混合均匀后，按“1.4.2”净化，上样，测定。通过加标样品的峰面积与同浓度标准溶液的峰面积之比得出回收率。实验结果如表1所示，3类样品均以甲醇的提取效率最高，甲醇-乙腈(1∶1)次之，因此实验选用甲醇作为提取溶剂。

表1 不同提取剂的回收率(%)Table 1 The recovery of different extractants(%)

2.3.2固相萃取小柱的选择由于纺织物在后整理的过程中会添加各种添加剂和染料，为降低其他杂质对四溴双酚A测定的干扰，必须对提取溶液进行净化。根据四溴双酚A的官能团的特性，分别选用HLB固相萃取柱和反相C18萃取柱对四溴双酚A的净化效果进行比较，其中前者是以亲脂性二乙烯苯和亲水性N-乙烯基吡咯烷酮两种单体按一定比例聚合成的大孔共聚物作为吸附剂，后者是以高纯球形硅胶为填料。结果表明：使用HLB固相萃取柱时，上样液含10%甲醇即不能完全保留目标化合物，为使四溴双酚A有较好保留，以水为上样液，但四溴双酚A在水中的溶解度不大，转换提取溶剂会造成待测物的损失，此外，C18的洗脱效果和重复性优于HLB，因此实验选择C18固相萃取柱作为净化柱。

2.4 基质效应

基质效应的存在会对分析方法的重复性、灵敏度、准确度产生影响，是液相色谱质谱中不容忽视的问题，表现为对待测物的离子抑制或增强效应。基质效应=某一浓度的基质加标峰面积/同一浓度的标准峰面积，比值越接近1，说明基质效应越小，反之则基质效应越大。实验取不含四溴双酚A的电热毯、墙布、沙发布、窗帘、车座椅套等纺织样品各1份，按“1.4”方法进行样品提取和净化，得到样品基质溶液，然后加入适量标准中间溶液(1.0 mg/L)，配制质量浓度均为2.0 μg/L的基质加标溶液，进样测定，随后再测定2.0 μg/L的标准溶液，计算基质效应。实验结果显示，电热毯、墙布、沙发布、窗帘、车座椅套等纺织物中四溴双酚A的基质效应约为1，即本实验的基质效应较小。为此，本实验采用标准曲线法对目标化合物进行定量分析。

2.5 方法的线性范围、检出限和定量下限

应用数据分析软件以四溴双酚A的质量浓度(c，μg/L)对定量离子的峰面积(A)进行线性回归，绘制标准曲线。在1.0～100.0 μg/L 范围内，四溴双酚A的质量浓度与峰面积呈良好的线性相关，线性方程为A=7.84×103c+3.51×102，r=0.999 5。以3倍信噪比(S/N=3)计算检出限，以10倍信噪比(S/N=10)计算定量下限。当称样量为1.0 g时，本法的检出限为0.3 μg/kg，定量下限为1.0 μg/kg。

2.6 精密度与准确度

取不含四溴双酚A的电热毯、墙布、沙发布、窗帘、车座椅套等纺织物各2份，称取每份均匀样品1.0 g，用微量移液器加入一定量的四溴双酚A标准溶液，混匀，制备成低、中、高3个水平(2.0、10.0、80.0 μg/kg)的质量控制样品，放置12 h 后，按所建立的方法进行样品提取、净化和测定。每个样品重复测定6次，结果见表2。四溴双酚A的平均回收率为80.9%～95.3%，相对标准偏差(RSD)为2.3%～5.9%。

表2 方法的回收率和精密度(n=6)Table 2 Recoveries and precisions of the analyte spiked in a real sample(n=6)

2.7 样品分析

采用本方法对电热毯、墙布、沙发布、窗帘、车座椅套等5个品种各10份样品进行检测，结果表明，1份电热毯和2份窗帘样品中检出四溴双酚A，其含量分别为0.88、1.43、1.09 mg/kg。根据挪威《消费性产品中禁用特定有害物质》法案和OEKO-TEX®standard 100的规定，此3份样品均为不合格产品。其余样品未检出。

3 结 论

本文对电热毯、墙布、沙发布、窗帘、车座椅套等5种纺织物中的四溴双酚A的提取溶剂和净化条件进行了考察，同时对待测化合物的色谱质谱条件进行优化。在最佳实验条件下，四溴双酚A的平均回收率为80.9%～95.3%，RSD为2.3%～5.9%，方法检出限和定量下限分别为0.3、1.0 μg/kg。本方法可为纺织品中四溴双酚A的研究提供技术支持。

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Determination of Tetrabromobisphenol A in Textiles by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

LI Zhi-gang*

(School of JianHu，Zhejiang Industry Polytechnic College，Shaoxing 312000,China)

A method was developed for the determination of tetrabromobisphenol A in textiles by ultra-fast liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UFLC-MS/MS) with solid phase extraction.The sample was extracted with methanol by ultrasonic wave,and purified on a C18-SPE cartridge.The analyte was determined by the electrospray ionization-mass spectrometry in multiple reaction monitoring(MRM) mode.The qualitative and quantitative analysis were based on the retention time and characteristic ion pairs of the analyte.There was a linearity for tetrabromobisphenol A in the range of 1.0-100.0 μg/L,and the limit of quantification(LOQ) was 1.0 μg/kg.The average recoveries were in the range of 80.9%-95.3% with the relative standard deviations of 2.3%-5.9%.This method was rapid,accurate and sensitive,and was suitable for the analysis of tetrabromobisphenol A in textiles.

liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry;textiles;tetrabromobisphenol A

10.3969/j.issn.1004-4957.2017.10.017

O657.7；TS107

A

1004-4957(2017)10-1260-05

2017-06-19；

2017-07-05

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李志刚，硕士，高级工程师，研究方向：生态纺织品检测，Tel:0575-88009441,E-mail：nblzg66@163.com