HPLC-MS/MS法测定玩具中V6阻燃剂

章宦胜，王宁，唐玉红，魏小春

（温州市质量技术监督检测院/国家鞋类质量监督检验中心（温州），浙江 温州 325007）

前言

燃烧性能不合格的儿童玩具由于其燃烧速度过快或燃烧后产生熔融，易导致儿童烧伤，烫伤，甚至危及生命，因此绝大多数儿童玩具需进行化学阻燃整理[1]。随着溴代阻燃剂在世界范围逐步禁用，作为其主要替代品的有机磷阻燃剂在儿童玩具中广泛应用，并呈逐年上升趋势。四(2-氯乙基)-2,2-二(氯甲基)-1,3-亚丙基二磷酸脂(V6)是一种新型的有机磷阻燃剂，由于其具有阻燃效率高、相容性好、热稳定性高、挥发性低、用量少、无色无味等优点，被广泛地应用于儿童玩具阻燃处理[2]。然而，V6 阻燃剂性质十分稳定，具有生物累积性，很难通过物理、化学和生物的方法降解，具有显著的毒性效应。儿童接触V6 阻燃剂会影响其神经和生殖发育，干扰甲状腺激素的分泌，永久损伤儿童智力发育和行为能力，且有导致癌症的风险[3-4]。目前，对V6 阻燃剂的研究主要集中在纺织品方面，而在儿童玩具领域研究较少，且主要检测方法为气相色谱-质谱法[5-10]。本文采用高效液相色谱-串联质谱法对儿童玩具中V6 阻燃剂的测定进行研究，试验结果表明，本文建立的方法检测速度快、操作简单便捷、灵敏度高、重复性好，可为儿童玩具中V6 阻燃剂的测定提供方法依据。

1 试验部分

1.1 仪器设备

高效液相色谱-串联质谱仪（1260/6495A 型），美国Agilent公司；超声波发生器（P120H 型），德国ELMA 公司；水浴恒温振荡器（WF-HWD-A 型），温州市万丰检测设备有限公司；分析天平（精确至0.0001g），德国Sartorius 公司；电子天平（精确至0.001g），德国Sartorius 公司。

1.2 试剂和材料

V6 标准物质，纯度98.0%，德国Dr.Ehrenstorfer 公司生产；甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯均为色谱纯，购于上海安谱实验科技股份有限公司；乙酸铵，色谱纯，美国Sigma-Aldrich 公司生产。

1.3 标准溶液的配制

称取适量V6 标准物质于10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，配制成质量浓度约为1000 mg/L 的标准储备液，4 ℃避光保存。移取适量体积的标准储备液至10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，制得质量浓度10 mg/L 的标准中间溶液，4 ℃避光保存。临用时，分别取标准中间液适量，以甲醇为溶剂，配制成质量浓度分别为5，10，20，40，80，100，200，400，800 μg/L 的标准工作溶液，用于制作标准曲线。

1.4 样品前处理

准确称取1.0 g（精确至1 mg）剪碎的试样（任意一边长度不大于3 mm）于30 mL 顶空瓶中，加入10 mL 甲醇后加盖密封。待试样完全浸湿后将顶空瓶置于超声波发生器中超声60 min。超声结束后，将萃取液降至室温后用0.22 μm 有机滤膜过滤净化，移取适量净化后溶液至进样瓶中密封，供HPLC-MS/MS 测定。

1.5 HPLC-MS/MS 仪器条件

1.5.1 色谱条件

色谱柱：InfinityLab Poroshell 120 EC-C18（3.0 mm×50 mm,2.7 μm）；柱温：30 ℃；进样量：5μL；流速0.3 mL/min；流动相A为5 mmol 乙酸铵溶液；流动相B 为100%乙腈。色谱梯度洗脱方法见表1。

表1 超高效液相色谱梯度洗脱方法Tab.1 Gradient elution ofhigh performance liquid chromatography

1.5.2 质谱条件

电离方式：ESI+；毛细管电压：4000 V；干燥气温度：180 ℃；干燥气流速：17 L/min；鞘气温度：350 ℃；雾化器压力：35 psi；监测模式：多反应监测（MRM）；V6 多反应监测参数见表2。所得V6的总离子流色谱图见图1。

表2 V6 的多反应监测参数Tab.2 MRMparameters ofV6

2 结果与讨论

2.1 流动相的选择

比较了水-甲醇，水-乙腈，5 mmol 乙酸铵溶液-甲醇和 5 mmol 乙酸铵溶液-乙腈流动相体系下V6 的峰型和灵敏度，结果如图2 所示。结果表明，水-甲醇和5 mmol 乙酸铵溶液-甲醇体系造成V6 的峰型较宽，水-乙腈体系造成V6 检测灵敏度降低，5 mmol 乙酸铵溶液-乙腈体系使得V6 有较好的峰型和灵敏度。

2.2 质谱条件的优化

将鞘气温度分别设定为200℃、250℃、300℃、350℃、400℃，比较了不同鞘气温度条件下V6 的响应值，结果如图3 所示。结果表明，随着鞘气温度的升高，V6 的响应值呈现上升趋势。在鞘气温度达到350 ℃后基本达到平衡，温度继续上升，V6 的响应值并没有明显的升高，综合考虑选择350 ℃为鞘气温度。

2.3 前处理条件的优化

2.3.1 提取方式的选择

本研究采用振荡提取、超声提取、索氏提取三种方式对纺织品阳性样品进行提取，通过比较提取效果以确定合适的萃取方式。分别取1.0 g 的阳性样品，10 mL 甲醇40 ℃振荡提取2 h、10 mL 甲醇40 ℃超声提取1 h、150 mL 甲醇索氏提取6 h（每小时循环4次）后浓缩定容至10 mL。所得萃取液经净化后进行HPLC-MS/MS 仪器检测，所得检测值见图4。从图中可以看出，对于该纺织品阳性样品，超声提取所得检测值高于振荡提取和索氏提取，所用时间也少于后两者，因此本实验选用超声提取作为萃取方式。

2.3.2 提取溶剂的选择

称取相同质量的纺织品阳性样品，分别用相同体积的甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯进行超声，所得超声提取液经净化后进行HPLC-MS/MS 检测，所得检测值如图5 所示。从结果可以看出，甲醇的提取效果最好，丙酮次之，乙腈和乙酸乙酯提取效果较差。因此将甲醇确定为本实验的萃取溶剂。

2.3.3 提取温度的选择

称取相同质量的阳性样品，以甲醇为溶剂，分别于30℃、40℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃温度下超声提取30 min，所得检测值如图6 所示。结果显示，随着提取温度的提高，阳性样品的V6 含量呈现上升趋势。在温度达到40 ℃后基本达到平衡，温度继续上升，所测得的V6 含量并没有明显的提升，提取效果增加不明显，因此选择40 ℃为提取温度。

2.3.4 提取时间的选择

称取相同质量的阳性样品，以甲醇为溶剂在40 ℃条件下分别超声提取20 min、30 min、40 min、50 min、60 min、70 min，所得V6 检测值见图7。从图中可以看出，随着超声提取时间的延长，V6 提取量逐渐提高，在60 min 时达到最大值，超过60 min 时，V6 提取量略微下降，综合考虑提取效果与检测效率，提取时间确定为60 min。

2.4 方法的线性和检出限

按照1.3 的方法配制V6 标准工作溶液，经液相色谱-串联质谱仪所建方法进行检测，所得峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。经线性拟合所得方程为y=509.6x-1146.8，线性相关系数为0.9999。证明该方法在5～800 μg/L 浓度范围内线性关系良好。

采用空白样品中加标的方法，按照1.4 和1.5 进行试验操作，所得谱图进行信噪比计算，将信噪比＞3 时对应的V6 添加量作为方法的检出限。在添加水平为0.04 mg/kg 时，信噪比＞3，因此将该方法检出限定为0.04 mg/kg。

2.5 回收率和精密度

选用空白白色棉布为基质进行加标回收试验，添加水平分别为0.05、2.0、8.0 mg/kg，试验步骤同1.4 和1.5，每个添加水平做6 次独立平行试验。试验所得回收率和精密度结果列于表3，其中精密度以相对标准偏差（RSD）表示。从表中可以看出，该方法中V6 的回收率在95%～105%之间，重复条件下的相对标准偏差在1%～3%之间，表明方法的回收率高、精密度好。

表3 方法的精密度和回收率Tab.3 Precision and recovery ofthe method

3 结论

对儿童玩具中V6 阻燃剂的HPLC-MS/MS 测定方法进行研究，确定了提取方式、提取溶剂种类、提取时间、提取温度、HPLC-MS/MS 仪器参数等条件。方法在5～800 μg/L 浓度范围内线性关系良好，检出限为0.04 mg/kg，回收率在95%～105%范围内，相对标准偏差在1%～3%之间，该法检测速度快、灵敏度高、重现性好，可用于儿童玩具中低含量V6 阻燃剂的检测分析。