加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定纺织品中硝基苯类化合物

潘建君，张晓婷，闵 洁，钟 芸

（1.湖州出入境检验检疫局综合技术服务中心，浙江湖州 313000；2.东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海 201620）

硝基苯类化合物被广泛应用于染料、农药、医药、炸药等化工产品的生产，是一种重要的生产原料。同时，硝基苯类化合物也是一类广泛存在的有机污染物，是国际公认的危险化学品。美国环保局规定硝基苯类化合物为优先监测物质，我国将其确定为58种优先控制的有毒化学品之一。2015年12月17日，欧盟化学品管理局（ECHA）将硝基苯列入第14批高关注度物质（SVHC）候选物。

硝基苯类化合物的测试方法主要有分光光度法[1]、液相色谱法[2-4]、气相色谱法[5-8]及气相色谱-质谱法[9]等，测试的产品或对象主要集中在空气[1，3]、水[2，5-7，9]、化妆品[4]及土壤[8，10]等，目前还没有见到纺织品中有关硝基苯类化合物检测方法的研究报道。

加速溶剂萃取技术具有提取效率高、提取溶剂用量少、操作安全性好、自动化程度高等特点，是近年来发展最快的萃取技术，已被广泛应用于有机污染物残留检测领域[11-12]。

本实验采用加速溶剂萃取技术，通过对液相色谱测试条件、方法检出限（LOD）和定量限（LOQ）、回收率、精密度等的研究，建立了一种测定纺织品中硝基苯、邻/间/对硝基甲苯、邻/间硝基氯苯、邻/间/对二硝基苯、2,6-二硝基甲苯、3,4-二硝基甲苯、2,4-二硝基氯苯、2,4,6-三硝基甲苯等13种硝基苯类化合物的方法。

1 实验

1.1 仪器与试剂

仪器：ASE350加速溶剂萃取仪（美国戴安中国有限公司），BUCHI R-210旋转蒸发仪（瑞士BUCHI公司），UV-2501PC紫外分光光度计、LC-10AT液相色谱仪（日本岛津公司），CPA225D电子天平（德国赛多利斯公司）。

试剂：甲醇、丙酮、乙酸乙酯、环己烷及二氯甲烷（色谱纯，国药集团化学试剂公司），硝基苯、邻/间/对硝基甲苯、邻/间硝基氯苯、邻/间/对二硝基苯、2,6-二硝基甲苯、3,4-二硝基甲苯、2,4-二硝基氯苯、2,4,6-三硝基甲苯等13种标准品（纯度均大于99%，德国Dr.Ehrenstorfer公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 标准溶液配制

分别准确称取适量的13种硝基苯类化合物标准品，用甲醇溶解、定容，配制成质量浓度约为100 mg/L的单标标准储备溶液，保存在棕色样品瓶中，在4℃下储存备用，保质期为6个月。

使用时，分别取适量单标标准储备溶液用甲醇逐级稀释至所需要的质量浓度。

1.2.2 样品前处理

准确称取1.0 g（精确至0.01 g）样品放入加速溶剂萃取仪中。萃取条件：70℃，10.34 MPa，萃取池体积10 mL，静态萃取5 min，萃取剂甲醇，清洗体积为池体积的60%，吹扫100 s，循环5次。提取完毕后收集提取液于鸡心瓶中，在40℃水浴中旋蒸至近干，再用氮气吹干，用甲醇溶液定容至2.0 mL，过0.45 μm滤膜后上机测试。

1.2.3 仪器分析条件

XDB-C18色谱柱（5 μm，4.6 mm×250 mm），柱温30℃，检测波长265nm，流动相V（甲醇）∶V（水）=45∶55，等度洗脱，流速1.0 mL/min，进样量20 μL。

1.2.4 自制阳性样品

取不含硝基苯的纯棉织物25 g于螺纹口试剂瓶中，加入50 mL质量浓度为100 mg/L的硝基苯单标标准溶液，密封超声1 h后静置24 h，于通风柜中自然晾干后备用。

2 结果与讨论

2.1 提取溶剂的选择

根据“相似相溶”的基本原则来选取提取溶剂，测试了5种常用有机溶剂对自制阳性样品中硝基苯的提取效果，结果见表1。从表1可知，5种有机溶剂对硝基苯的提取效率没有显著性差异，主要是因为硝基苯易溶于有机溶剂。本实验采用最为常见的甲醇作为提取溶剂。

表1 不同溶剂提取效果的比较

2.2 色谱条件的优化

2.2.1 色谱柱的选择

比较了3种色谱柱[XDB-C8（5 μm，4.6 mm×250 mm），XDB-C18（5 μm，4.6 mm×150 mm），XDB-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）]对13种硝基苯类化合物的分离效果。结果表明，选用XDB-C8柱时，邻二硝基苯与对二硝基苯以及邻硝基甲苯与对硝基甲苯两组成分的出峰时间很接近，通过调节流动相比例也不能将重叠峰有效分离；选用XDB-C18（5 μm，4.6 mm×150 mm）柱时，由于柱子较短，每种成分的出峰时间普遍较短，虽然峰形较好，但相互之间分离度普遍不高；而选用XDB-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）柱时，通过调节流动相比例，基本能实现13种成分的基线分离，满足检测需求。因此，选择XDB-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）柱作为分析柱。

2.2.2 检测波长的确定

利用紫外分光光度计分别对13种硝基苯类化合物的单一标准溶液在190～600 nm进行扫描分析，各物质的最大吸收波长见表2。综合考虑各种化合物的紫外吸收情况，最后选择265 nm作为检测波长。

表2 13种硝基苯类化合物的最大吸收波长

2.2.3 流动相比例和流速的调节

流动相比例和流速调节是改善液相色谱峰形、提高分离度以及改进工作效率的重要手段。甲醇+水体系是液相色谱分析中最常用的流动相组合。测试了不同甲醇+水比例的流动相组合，结果表明，当甲醇与水的体积比为45∶55、流速为1.0 mL/min时，13种硝基苯类化合物具有较好的峰形和分离度，图1是在此条件下13种硝基苯类化合物的标准溶液色谱图。

图1 13种硝基苯类化合物标准溶液色谱图

2.3 线性方程及相关系数

分别取 0.05、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00 μg/mL的13种硝基苯类化合物标准混合溶液，根据确定的测试条件进行测试，以标准溶液质量浓度为横坐标，相应的峰面积为纵坐标，建立标准曲线并确定线性相关系数，结果见表3。由表3可知，13种硝基苯类化合物的线性相关系数为0.997 9～0.999 9，峰面积与质量浓度之间具有良好的线性关系。

表3 方法的线性方程和相关系数

2.4 检出限和定量限

分别以3倍信噪比（S/N=3）和10倍信噪比（S/N=10）确定方法的检出限和定量限，结果见表4。由表4可知，方法的检出限（LOD）为0.01～0.05 mg/kg，定量限（LOQ）为0.05～0.20 mg/kg。

表4 方法的检出限和定量限

2.5 回收率和精密度

在空白纯棉织物中分别添加3种不同质量浓度的硝基苯类化合物混标溶液，且各个质量浓度重复实验6次，测定方法的加标回收率和精密度（相对标准偏差，RSD），结果见表5。由表5可以看出，13种硝基苯类化合物的加标回收率为80.8%～105.2%，RSD为2.25%～6.51%，满足测试要求。

表5 加标回收率和精密度实验结果（n=6）

2.6 实际样品检测

依照本实验建立的方法对20份纺织样品进行检测，在其中一份样品中检测出2,6-二硝基甲苯25.62 mg/kg，其余样品均未检测出硝基苯类化合物。实际样品测试阳性的液相色谱图见图2。

图2 实际样品测试阳性的液相色谱图

3 结论

（1）建立了加速溶剂萃取-高效液相色谱[液相色谱条件为：XDB-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）柱，流动相V（甲醇）∶V（水）=45∶55，流速1.0 mL/min，检测波长265 nm]法测定纺织品中13种硝基苯类化合物的方法。该方法的检出限（LOD）为0.01～0.05 mg/kg，定量限（LOQ）为0.05～0.20 mg/kg，在一定质量浓度范围内线性相关系数为0.997 9～0.999 9，3个不同质量浓度添加实验中，加标回收率为80.8%～105.2%，相对标准偏差（RSD）为2.25%～6.51%（n=6）。

（2）本方法操作简便、准确度高，回收率及精密度好，适用于纺织品中硝基苯类化合物的测定。