加速溶剂萃取-高效液相色谱法同时测定婴幼儿纺织品中的13种荧光增白剂

（武汉职业技术学院，湖北武汉 430000）

荧光增白剂（简称FWAs）是一种无色荧光染料，能够吸收不可见的紫外线，激发出可见的蓝紫色荧光，增加光的总反射量，达到增白或增艳的效果［1］，因此被广泛应用于纺织品、洗涤剂、造纸和塑料等领域［2］。但研究发现，在纺织品中添加荧光增白剂会对人体造成一定的伤害，如造成皮肤疾病从而引发炎症，降低人体免疫力等［3］。国家卫生标准明确规定：食品包装用纸、餐具洗涤剂中均不得使用荧光增白剂，但对于婴幼儿纺织品中荧光增白剂的使用尚没有规定。随着人们对儿童健康的重视，加强婴幼儿纺织品中FWAs检测技术的研究具有十分重要的意义［4］。

目前，国内外关于FWAs 的检测方法主要有紫外分光光度法［5］、荧光分光光度法［6］、高效液相色谱法［7］和液相色谱-串联质谱法［8］。紫外分光光度法和荧光分光光度法只能测定总量，不能定性［9］；液相色谱串联三重四级杆质谱法灵敏度高，定性及定量准确，但价格昂贵，测试成本高，不利于普及；而配有荧光检测器（FLD）的高效液相色谱灵敏度高，抗干扰能力强，操作简单且价格相对较低。采用高效液相色谱法测定FWAs 已有文献报道［10-11］，但主要针对食品接触材料、化妆品、纸制品等，且提取方式主要以超声波提取和振荡提取为主。超声波提取和振荡提取操作简单、快捷，但提取效率相对较低［12］。加速溶剂萃取（ASE）是利用高温、高压增大萃取溶剂动能从而提高萃取效率的方法，具有提取时间短、效率高、溶剂用量少等优点，在环境污染物检测领域得到广泛应用［13］，而在纺织、造纸领域应用较少。尽管如此，要同时对10种以上FWAs进行提取和分离，难度依然很大。

本研究采用加速溶剂萃取，高效液相色谱荧光检测器对婴幼儿纺织品中的13 种FWAs 进行定性定量分析，优化了提取和测试条件，为婴幼儿纺织品中痕量FWAs的检测和产品质量控制提供技术支持。

1 实验

1.1 材料与仪器

材料：甲醇、乙腈、氯仿和N,N-二甲基甲酰胺（色谱纯，美国Fisher 公司），13 种荧光增白剂固体MST、SPP、VBL、BBF、CXT、DCB、WG、ER-1、DT、KCB、OB-1、KSN、OB（纯度均大于98%，百灵威科技公司），其他试剂均为分析纯。仪器：Agilent 1260 高效液相色谱仪（配有荧光检测器，美国Agilent 公司），Dionex 300型快速溶剂萃取仪（美国戴安公司），Milli-Q 型纯水系统（美国Millipore 公司），KQ-500DE 数控超声波清洗器，WH-3旋涡振荡仪。

1.2 实验方法

1.2.1 仪器条件

色谱柱Agilent Eclipse XDB-C18（250.0 mm×4.6 mm×5.0 μm），柱温30 ℃，流速1.0 mL/min，进样量5 μL，流动相A 为乙腈，B 为10 mmol/L 乙酸铵溶液。梯度洗脱程序：0～5 min，15%～30%A；5～15 min，30%～60%A；15～35 min，60%～95%A；35～37 min，95%～15%A。激发波长350 nm，发射波长430 nm。

1.2.2 样品前处理

加速溶剂萃取：称取2.0 g 样品，剪成5 mm×5 mm大小，于ASE萃取池中使用DMF-水（体积比6∶4）混合溶液提取，系统压力10.3 MPa，120 ℃静态提取5 min，冲洗体积为60%（对萃取器体积），循环3 次，将萃取液浓缩、定容，过0.22 μm 玻璃纤维滤膜。

索氏提取：称取2.0 g 样品，剪成5 mm×5 mm 大小，于索氏提取器中加入150 mL 氯仿，提取12 h，回流速率控制在每小时10 次左右，冷却后收集所有提取液，浓缩、定容，过0.22 μm 玻璃纤维滤膜。

超声萃取：称取2.0 g 样品，剪成5 mm×5 mm 大小，于玻璃烧杯中加入40 mL DMF-水混合溶液，室温下超声萃取20 min，倒出萃取液，重复两次，合并萃取液，浓缩、定容，过0.22 μm 玻璃纤维滤膜。

1.2.3 标准溶液的配制

精确称取各FWAs标准品，用DMF-水（体积比6∶4）混合溶液配制成1 000 mg/L 的单标储备液，分别吸取适量，置于50 mL 棕色容量瓶中，用DMF-水混合溶液分别配制成1.0 mg/L（MST）、10.0 mg/L（ER-1、DT、KCB、OB-1、KSN、OB）、50.0 mg/L（SPP、VBL、BBF、CXT、DCB、WG）的混合标准溶液，于0～4 ℃下避光保存，使用时用DMF 逐级稀释成系列标准工作溶液。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

按照仪器工作条件测定13 种FWAs 混合标准溶液，采用外标法定量。由图1 可知，各物质之间均能达到基线分离，满足外标法定性和定量的要求。

图1 13 种FWAs 标准品的色谱图

2.2 提取剂的选择

由于FWAs 含有极性较大的磺酸基，实验选用乙腈、甲醇、DMF、水和氯仿作为提取剂，并按照一定比例混合，提取效率如图2所示。

图2 提取剂对FWAs 提取效率的影响

由图2 可知，单一有机溶剂的提取效率较差，有机溶剂与水按一定比例混合后提取效率大大改善，以DMF-水混合溶液作为提取剂时提取效率最高，所有FWAs 的回收率为84.6%～97.0%，故选择DMF-水混合溶液作为提取剂。

2.3 提取温度和时间的选择

由图3 可以看出，随着温度的升高，FWAs 的提取效率不断提高，当温度达到120 ℃时，提取效率趋于最大值，各物质回收率为85.7%～97.8%。在120 ℃、系统压力10.3 MPa、循环3 次的条件下，改变静态提取时间进行提取。结果表明：静态提取时间对提取效率影响不大，单次提取5 min，回收率均可达到85%以上，满足实验要求。综合考虑，选择静态提取温度120 ℃、静态提取时间5 min。

图3 提取温度对FWAs 提取效率的影响

2.4 不同提取方法比较

由图4 可以看出，加速溶剂萃取法、索氏萃取法以及超声波萃取法的回收率分别为88.7%～102.3%、90.4%～97.2%、65.6%～87.5%。索氏提取法和加速溶剂萃取法的提取效率均较高，超声波萃取法的提取效率明显偏低，尤其对WG 和KCB 的提取效率较差。考虑到索氏提取法操作繁琐、提取时间长，所用提取剂氯仿毒性较大，最终选择加速溶剂萃取法。

图4 不同提取方法的回收率

2.5 流动相的优化

由于13 种FWAs 中包含阴离子型化合物，这些化合物在水中以离子形式存在，故选择10 mmol/L 乙酸铵作为离子对试剂，同时选择常用的有机流动相甲醇、乙腈作为流动相A 进行梯度洗脱实验。使用甲醇-10 mmol/L 乙酸铵作为流动相时，13 种荧光增白剂不能实现完全分离，荧光增白剂WG 与ER-1 峰重合较严重。当使用乙腈-10 mmol/L 乙酸铵作为流动相时，色谱峰峰型良好，所有物质均能达到基线分离，满足外标法定性和定量要求，因此最终确定流动相为乙腈-10 mmol/L 乙酸铵体系。

2.6 标准曲线与检出限

按照仪器条件测定配制的标准工作溶液，以各化合物的质量浓度和峰面积绘制标准曲线，以色谱峰高为噪声高3 倍（3S/N）相对应的质量浓度为检出限，得到各化合物的线性回归方程、相关系数及检出限，结果见表1。

表1 标准曲线线性方程、相关系数及检出限

由表1中可以看出，13 种荧光增白剂的相关系数为0.999 1～0.999 9，在各自的质量浓度范围内线性关系良好，检出限为0.01～0.14 mg/kg，其中VBL、CXT、DT 的检出限均低于FZ/T 01137—2016 以及GB/T 27741—2018 的测定值，其余物质的检出限均较低，能够满足实验要求。

2.7 精密度与回收率

根据13 种荧光增白剂的检出限，添加了3 个不同的加标质量浓度进行加标回收实验，使用加速溶剂萃取条件进行提取，按照相同仪器条件对每个水平加标样品平行测定6 次，回收率和精密度的测试结果见表2。

表2 精密度与回收实验结果（n=6）

由表2 可知，加标回收实验中，回收率为86.3%～102.3%，相对标准偏差（RSD）为3.7%～10.4%。与GB/T 27741—2018 相比，该方法的精密度和回收率更高，表明用ASE 提取婴幼儿纺织品中FWAs 的方法可行，另外ASE 提取时间短，可同时提取多份样品，适用于批量样品的检测。

2.8 实际样品测定

应用加速溶剂萃取法对15 份婴幼儿纺织样品（包括婴儿连体衣3 件、婴儿毛毯2 件、婴儿袜子2 件、儿童内裤3 件、儿童T 恤5 件）中的FWAs 进行检测，结果见表3。由表3 可知，4 份样品检出FWAs，检出物分别为VBL、KSN、OB-1、OB，且儿童T 恤的检出率较高，应引起有关部门重视。

表3 实际样品分析结果

3 结论

建立了以DMF-水（体积比6∶4）混合溶液为提取剂，加速溶剂萃取结合高效液相色谱同时测定婴幼儿纺织品中13 种FWAs 的方法。该方法提取效率高、重复性好、溶剂用量少，适用于婴幼儿纺织品中痕量FWAs的检测。