HPLC法测定4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜迁移量

赵镭，李文慧，李洁君，孙多志，左莹

上海市质量监督检验技术研究院（上海 201114）

聚亚苯基砜树脂（PPSU）是聚砜类的产品，是新型热塑工程塑料，是分子主链含有砜基和芳核的高分子化合物，被广泛用于电子电气、医疗、汽车、食品接触制品等领域[1]。由于其制品具有高水解稳定性，透明度好，轻巧耐摔，可以耐受高温，可满足婴童用品领域便于携带、耐摔、外观美观、不含双酚A等需求，成为生产塑料奶瓶的主要材质之一。4,4’-联苯二酚多作为橡胶的防老剂，塑料的抗氧化剂；4,4’-二氯二苯砜多为聚砜塑料原料，医药助剂中间体。4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜均会引起皮肤、眼睛刺激，老鼠口服半数致死量（LD50）分别为4.92和24.0 g/kg[2]。GB 9685—2016和GB 4806.6—2016中明确规定PPSU、PSU、PESU等聚砜类作为食品接触材料时，上述2种化合物的特定迁移量限量分别为6和0.05 mg/kg[3-4]。国内尚未出台这两种物质相关迁移量测定的检测方法，给检测和监管工作带来不便。

高效液相色谱法又称为高压液相色谱法，是色谱法的一个重要分支，是化学、医学、工业、商检、环境等领域重要的分离分析技术应用[5-11]。液相色谱法通用性强，稳定性好，检出限低，且4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜均有较好的紫外波长响应能力，适合采用液相色谱法进行分析。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

e2695-2998型高效液相色谱仪（沃特世科技（上海）有限公司）；DHG-9420A烘箱（上海一恒科学仪器有限公司）；电子天平ML204（瑞士梅特勒-托利多（上海）有限公司）；Milli-Q型超纯水仪（美国密理博（中国）有限公司）。

4,4’-联苯二酚（Dr.E）；4,4’-二氯二苯砜（Dr.E）；甲醇（赛默飞）；乙醇（AR，国药）；乙酸（AR，国药）；异辛烷（AR，国药）。

1.2 试验方法

1.2.1 食品模拟物

食品模拟物A：体积分数10%的乙醇溶液。

食品模拟物B：体积分数50%的乙醇溶液。

食品模拟物C：体积分数4%的乙酸溶液。

食品模拟物D：异辛烷。

1.2.2 标准溶液配制

分别称取0.05 g 4,4’-联苯二酚（纯度＞99.8%）和4,4’-二氯二苯砜（纯度＞99.8%）标准品于50 mL容量瓶中，用适量甲醇稀释溶解后，定容至刻度作为标准储备液，于4 ℃下保存。

取适量标准储备液用相应食品模拟物稀释成必要的标准曲线范围。

1.2.3 色谱条件

色谱柱采用LC column（250 mm×4.6 mm，5 μm，Phenyl-Hexyl）；流动相为甲醇∶水=75∶25；流速1.0 mL/min；柱温35 ℃；进样量35 μL；检测器PDA（4,4’-联苯二酚波长262 nm；4,4’-二氯二苯砜波长247 nm）。

1.2.4 样品处理方法

根据待测样品的预期用途和使用条件，参照GB 5009.156—2016和GB 31604.1—2015选择合适的迁移试验条件浸泡样品。

食品模拟物A、B、C：将迁移后的食品模拟物用0.45 μm滤膜过滤后，按仪器条件进行测定。

食品模拟物D：称取5.0 g食品模拟物D，加入2 mL萃取溶液充分振荡萃取后，静置30 min，待两相分离后取下层溶液，经0.45 μm滤膜过滤后，按仪器条件进行测定。

食品模拟物D萃取溶液：V（甲醇）∶V（水）=70∶30。

2 结果与讨论

2.1 紫外光谱行为确认

取1.0 mg/L 4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜标准溶液测试，确认紫外吸收光谱，见图1。

由图1可知，4,4’-联苯二酚的最大吸收波长为262 nm，4,4’-二氯二苯砜最大吸收波长为247 nm。故选择262和247 nm这2个波长对2种物质同时进行测定。

图1 紫外吸收光谱图

2.2 色谱行为确认

不同食品模拟物中4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜的图谱见图2。不同食品模拟液中，4,4’-联苯二酚的出峰时间为3.4 min，4,4’-二氯二苯砜的出峰时间为11.7 min。在异辛烷模拟液中4,4’-二氯二苯砜的出峰时间为12.5 min，相比水基模拟物中稍有延迟。

图2 不同食品模拟物中标准溶液色谱图

2.3 色谱柱选择

4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜都含有苯环、羟基等基团，在甲醇中溶解性较好，在C18色谱柱上均有较好保留。分别使用Xbrige，Atlantis T3，SB C18，phenyl-hexyl等色谱柱进行尝试，其中phenyl-hexyl色谱柱上的不同模拟物中的响应和峰形相对更好，故试验选择phenyl-hexyl色谱柱以提高试验的稳健性和灵敏性。

2.4 流动相的选择

根据反向液相色谱法理论分析，被测物质极性越大，出峰越快。采用甲醇（流动相A）和水（流动相B）作为流动相，4,4’-二氯二苯砜出峰时间明显晚于4,4’-联苯二酚，尝试通过梯度洗脱方式缩短两者出峰时间，梯度洗脱方式设置见表1。

经过观察，按照上述梯度洗脱程序，虽然4,4’-二氯二苯砜提前至10 min内出峰，但是后续需要较长时间重新平衡至稳定状态，并未明显达到缩短检测时间的目的，故从实用性和稳定性来考虑，试验采用V（甲醇）∶V（水）=75∶25的等度洗脱方式进行测试。

表1 梯度洗脱方式

2.5 标准曲线及检出限

食品模拟物A、B、C：移取0.10，0.20，0.05，0.10，0.20和0.50 mL 1.0 mg/L的混合标准溶液于10 mL容量瓶中，用相应食品模拟液定容、摇匀，配制成0.01，0.02，0.05，0.10，0.20和0.50 mg/L。

食品模拟物D：称取5.0 g异辛烷于离心管中，加入0.10和0.25 mL 1.0 mg/L混合标准溶液及0.05，0.10和0.25 mL的10 mg/L混合标准溶液，振荡混匀后，得到浓度0.02，0.05，0.10，0.20和0.50 mg/kg的标准工作溶液。准确移取2.0 mL萃取溶液，涡旋振荡10 min，静置30 min至两相分离后离心，通过0.2 μm滤膜过滤后吸取上层萃取液供检测。

以4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜的质量浓度为横坐标，对应峰面积为纵坐标绘制标准曲线，其线性范围的回归方程及相关系数见表2。检出限以3倍信噪比计算方法检出限（3S/N），以10倍信噪比计算方法的定量限（10S/N）。

通过对谱图的观察可知，4,4’-联苯二酚出峰时间靠前，在食品模拟物A、B、C中的峰面积相应顺序为：50%乙醇模拟物＞10%乙醇模拟物C＞4%乙酸模拟物，且在4%乙酸模拟物中由于受到基质干扰，4,4’-联苯二酚为0.01 mg/L时峰形不好（不满足3S/N），故在4%乙酸模拟物中的检出限高于10%乙醇模拟物和50%乙醇模拟物中的检出限。而4,4’-二氯二苯砜出峰时间靠后，在3种水基模拟物中的响应相差不大，故检出限保持一致。异辛烷模拟物经过萃取后，4,4’-联苯二酚出峰在3.5 min，4,4’-二氯二苯砜出峰在12.5 min，相对其他水基类模拟物而言出峰位置有所延后。

2.6 萃取液的选择

方法考察甲醇与水不同比例配制后的萃取液对异辛烷模拟物中目标物的萃取效力。在5.0 g异辛烷中加入0.1 mL 10 mg/L混合标准中间溶液，分别用V（甲醇）∶V（水）=10∶90，30∶70，50∶50和70∶30，及纯甲醇萃取。研究发现目标物在水相多的萃取液中萃取效率较低，而在V（甲醇）∶V（水）=50∶50和70∶30时，4,4’-联苯二酚萃取面积相差不大，但是V（甲醇）∶V（水）=70∶30时4,4’-二氯二苯砜峰面积效果更好。故试验采用V（甲醇）∶V（水）=70∶30进行异辛烷食品模拟物中的目标物萃取液。

2.7 方法的准确度和精密度

在4%乙酸食品模拟物中加入0.05，0.25和0.50 mg/L，在10%乙醇、50%乙醇食品模拟物中分别加入0.05，0.20和0.50 mg/L这3个质量浓度水平混合标准溶液，异辛烷食品模拟物中分别加入0.05，0.20和0.50 mg/kg这3个浓度水平混合标准溶液。每个浓度制备7份，按照试验方法进行测定，加标回收率和相对标准偏差结果见表3。

4种食品模拟物中4,4’-联苯二酚的加标回收率为86.0%～110.0%，相对标准偏差为0.3%～6.9%，4,4’-二氯二苯砜的加标回收率为80.0%～102.4%，相对标准偏差为1.1%～5.7%，说明方法的准确度和精密度均较好。

表2 不同食品模拟物条件下的线性参数、检出限、定量限

表3 精密度及回收率结果（n=7）

2.8 样品分析

从市场采购10种不同品牌的PPSU奶瓶样品，分别加入4%乙酸、10%乙醇、50%乙醇、异辛烷食品模拟物至实际标注最大容量处，于70 ℃放置2 h，重复迁移3次，取第3次迁移模拟液按照试验方法进行测定，均未检出4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜。

3 结论

试验建立采用高效液相色谱法对4种食品模拟物中4,4’-联苯二酚和4,4’-二氯二苯砜进行同时测定的方法。试验方法前处理简便，检出限满足GB 4806.6—2016和GB 9685—2016中的限值规定，准确度和精密度均较好，适合用于PPSU类制品及其他聚亚苯砜食品接触材料的安全性能的检测和评估。