高效液相色谱法测定皮革中的双酚A、双酚F 和双酚S

肖湾，马红青，赵霞

（上海市质量监督检验技术研究院，上海 201114）

双酚A（二酚基丙烷, 简称BPA），分子式C15H16O2，是一类重要的有机化工原材料，可应用于化妆品、农药、涂料等精细化学品[1]，也可应用于皮革的涂饰、印染、加脂等工艺。BPA 是一种内分泌干扰物质，对人的生殖系统、神经系统、免疫系统等有不良影响，严重时能够致癌、致畸、致突变[2]，已引起国际社会的普遍重视。各国纷纷出台法律、法规对BPA 使用进行了严格的限制[3]，导致与其物理和化学性质相似的双酚F（4,4'- 二羟基二苯基甲烷,简称BPF)、双酚S（4,4'- 二羟基二苯砜,简称BPS)作为替代物应用于工业生产中。BPS、BPF 和BPA 具有类似的化学结构，同样具有内分泌干扰作用和生理毒性[4，5]。2023 年1 月，REACH 法规将双酚S 列入高度关注物质候选清单。

目前，BPA、BPS、BPF 检测方法主要有气相色谱- 质谱法[6]、高效液相色谱法[7]、分光光度法[8]、电化学分析法[9]等，其中气相色谱- 质谱法前处理繁琐，需要衍生酚类物质后测定，分光光度法灵敏度不高，电化学分析法选择性低等。高效液相色谱法无需衍生步骤，直接测定，具有前处理简单，灵敏度高，选择性好等优点，被广泛应用。皮革中同时测定BPA、BPS、BPF 有关方法较少，一般只测其中一种物质，如田姝等建立了高效液相色谱法测定皮革产品中双酚A含量的方法[10]，吴泽颖等建立了高效液相色谱法测定皮革产品中双酚S 含量的方法[11]，同时测定皮革中BPA、BPS、BPF 的检测方法未见报道。本文建立的高效液相色谱同时测定皮革中BPA、BPS、BPF 含量的方法无需衍生可直接测定，具有前处理简单、效率高、结果准确等优点。该方法既可加强皮革和毛皮制品质量监管，又可为消费者使用到更加安全的皮革和毛皮制品提供技术保障。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：1260 型高效液相色谱仪- 二极管阵列检测器（安捷伦科技有限公司）；BSA224S-CW 型电子分析天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；SK8210HP型超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司）；Mlili-Q 型超纯水系统（美国密理博有限公司）。

标准物质、试剂、材料：双酚A、双酚S、双酚F(北京曼哈格生物科技有限公司)；甲醇(色谱纯，国药集团有限公司)；0.22μ m 有机相过滤器（上海安谱实验科技有限公司）；皮革样品（市售皮鞋）；Zorbax SB型液相色谱柱（安捷伦科技有限公司）。

1.2 样品前处理

准确称取1.0 g 皮革试样（3 mm× 3 mm 的小块），精确至0.0001 g，置于玻璃反应器中，加入20 mL 甲醇，在60℃下超声处理30 min，滗出萃取液于圆底烧瓶，再用20 mL 甲醇重复处理一次，将收集的萃取液用旋转蒸发仪浓缩至近1 mL，残余的甲醇用氮气缓慢吹干，然后加入2 mL 甲醇振荡充分溶解，将溶液经0.22μ m 微孔滤膜过滤后进行测定。

1.3 仪器分析条件

色谱柱：C18，5μ m，4.6 mm× 150 mm；色谱柱温度：30℃；流动相：A 为甲醇，B 为水；紫外检测器选定检测波长：277 nm；流速：0.8 mL/min；进样量：10μ L。梯度洗脱程序：0～12 min 时，A 为65%，12.0～12.1 min 时，A 升 为100%，保 持6.9 min,19.0～19.1 min 时，A 降为65%，保持5.9 min。

1.4 混合标准溶液的配制

准确称取双酚A、双酚S、双酚F 标准物质各10.0 mg，用甲醇稀释定容至10 mL，得到浓度为1000 mg/L 的混合标准储备溶液。用甲醇稀释混合标准储备溶液，配制浓度分别为1 mg·L-1、5 mg·L-1、10 mg·L-1、20 mg·L-1、30 mg·L-1系列混合标准工作液。

2 结果与讨论

2.1 测试条件的选择与优化

2.1.1 色谱分离行为

按照仪器工作条件对10 mg·L-1混合标准工作液进行测定，所得色谱图见图1。

图1 标液色谱图Fig.1 Chromatogram of standard sample

2.1.2 检测波长的选择

采用二极管阵列检测器，在波长200 nm～400 nm 范围内分别对10 mg/L 的BPA、BPS、BPF 进行扫描，所得光谱图见图2。BPA 在226 nm 和280 nm 附近有强吸收，BPF 在228 nm 和277 nm 附近有强吸收，BPS 在260 nm 和235 nm 附近有强吸收，为避免其他杂质的干扰与保证所有化合物均有较好的信噪比，确定选择检测波长为277 nm。

图2 标液光谱图Fig.2 Spectrogram of standard sample

2.1.3 流动相的选择

通过改变流动相的溶剂组成与体积比优化色谱条件。在甲醇- 水（体积比50∶50）、乙腈- 水（体积比50∶50）两种流动相条件下，甲醇- 水流动相条件下的BPA、BPS、BPF 的色谱峰信号响应强度均大于乙腈- 水流动相条件下BPA、BPS、BPF 的色谱峰信号响应强度。通过改变甲醇- 水流动相的体积比来比较三种物质的分离效果和峰形发现，甲醇- 水体系（体积比65∶35）条件下，3 种物质的色谱峰形尖锐对称，分离效果较好，基线平稳。实际样品在甲醇- 水体系（体积比65∶35）条件下的检测过程中发现色谱柱有杂质残留导致出现目标物质重复性差，而在12.0～12.1 min 时，将甲醇升为100%，保持6.9 min,能消除残留，改善目标物质重复性。在优化的色谱条件下，BPA、BPS、BPF 的分离效果良好，色谱峰信号响应强度高，峰形尖锐对称，重复性好。

2.1.4 提取溶剂的选择

由于皮革是一种天然材料，并且加工过程中使用各种添加剂，必须选取合适的溶剂将目标物质萃取完全，同时尽可能保留其他成分，消除对目标物质的干扰。因此选择甲醇、二氯甲烷、正己烷三种溶剂对空白样品分别进行加标试验。结果表明，甲醇对3种待测物的提取效果最好，并且甲醇是强极性溶剂与脂溶性的杂质不互溶，所得色谱图杂峰少，目标物峰型对称。因此，选用甲醇作为样品的提取溶剂。

2.2 标准曲线和方法检出限

分别取10μ L 的BPA、BPS、BPF 系列混合标准工作液，按所建立的试验方法进行测定。以质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标拟合曲线。BPA、BPS、BPF 的线性范围均为1 mg·L-1～30 mg·L-1。由于样品前处理是将1 g 试样稀释定容至2 mL，换算成样品中各目标物的含量应为2 mg·kg-1～60 mg·kg-1。由表1 可知，BPA、BPS、BPF 线性相关系数均大于0.9995，线性良好。以3 倍的信噪比作为检出限，BPA、BPS、BPF 的检出限均小于0.64 mg·kg-1。

表1 线性方程、相关系数和方法检出限Tab.1 Linear equation,correlation coefficient and method detection limit

2.3 分析方法的回收率、精密度实验

选取空白样品，分别进行了低（2 mg·kg-1）、中（20 mg·kg-1）、高（60 mg·kg-1）共3 个浓度水平的回收率实验,重复6 次实验,计算加标回收率和精密度,试验结果见表2。在添加浓度范围内,BPA、BPS、BPF的平均回收率在85.8%～97.1%之间, 相对标准偏差(RSD)为0.11%～2.22%,表明方法具有良好的回收率和精密度。

表2 方法的回收率和精密度Tab.2 Recovery and precision of the method

2.4 实际样品检测

应用本方法对收集的30 份鞋类皮革样品进行了测定，结果见表3。结果显示，4 份样品有检出，其中3 份样品中BPS 检出，两份样品BPF 检出，所有样品BPA 均未检出。

表3 样品分析结果Tab.3 Analytical results of samples

3 结 论

本文建立了皮革中BPA、BPS、BPF 的高效液相色谱检测方法。各物质在1 mg·L-1～30 mg·L-1范围内相关系数均大于0.9995，平均回收率为85.8%～97.1%，检出限均小于0.64 mg·kg-1，重复性良好。该方法操作简单、灵敏度好，效率高，适用于皮革中BPA、BPS、BPF 的检测。