李志剛*

(浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 浙江紹興 312000)

紡織品中殘留的有毒有害物質(zhì)可能對(duì)消費(fèi)者健康造成的危害已越來(lái)越引起人們的重視[1]。五氯苯酚(PCP)作為一種廉價(jià)、高效的防腐劑和防霉劑常用于羊毛、棉紡織物、亞麻以及棉聚酯復(fù)合物等的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。它不僅具有很強(qiáng)的“三致”效應(yīng)，而且在燃燒時(shí)會(huì)釋放出二噁英類化合物，對(duì)環(huán)境造成持久性損害。已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)五氯苯酚對(duì)人體的內(nèi)分泌有干擾作用，殘留在紡織品中的五氯苯酚會(huì)隨著其對(duì)人體皮膚的接觸而遷移至人體內(nèi)，產(chǎn)生生物累積，危害健康。五氯苯酚的殘留監(jiān)測(cè)已列入生態(tài)紡織品的重要監(jiān)控項(xiàng)目[2]，中國(guó)的生態(tài)紡織標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際生態(tài)紡織協(xié)會(huì)的Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100均規(guī)定紡織品中的PCP殘留量不得超過(guò)0.5 mg/kg，嬰幼兒用品不得超過(guò)0.05 mg/kg。有關(guān)五氯苯酚的檢測(cè)方法目前主要有：氣相色譜法[3]、液相色譜法[4]、氣相色譜/質(zhì)譜法[5 - 7]、液相色譜/質(zhì)譜法[8]以及液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜法[9 - 14]等。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 18414.1-2006)《紡織品 含氯苯酚的測(cè)定 第1部分：氣相色譜-質(zhì)譜法》采用氣相色譜/質(zhì)譜法檢測(cè)紡織品中的五氯苯酚，但需要進(jìn)行衍生化操作，而且采用外標(biāo)法定量，對(duì)于復(fù)雜基質(zhì)所帶來(lái)的基質(zhì)效應(yīng)可能會(huì)影響其準(zhǔn)確性。

本文利用液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定，無(wú)需衍生化，前處理操作簡(jiǎn)單，同時(shí)采用同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量，克服基質(zhì)效應(yīng)。所建方法具有操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確靈敏的特點(diǎn)。此方法的建立為生態(tài)紡織品中其他低含量含氯苯酚檢測(cè)提供了一定的理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

AB 5500型三重四極桿-串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國(guó)，AB SCIEX公司)；島津UFLC XR型超快速液相色譜儀(日本，島津株式會(huì)社)；Legend RT型離心機(jī)(德國(guó)，Heraeus公司)；HGC-24型氮吹儀(天津恒奧科技有限公司)；全玻璃溶劑過(guò)濾器(美國(guó)，Waters公司)；Milli-Q純水系統(tǒng)(美國(guó)，Millipore公司)；固相萃取儀(美國(guó)，Supelco公司)。Waters Oasis?MAX固相萃取小柱(3 mL/60 mg，美國(guó)Waters公司)。

五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)品(含量99.5%，德國(guó)D.R公司)，內(nèi)標(biāo)13C6-五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)品(含量99.0%，德國(guó)D.R公司)。標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液的配制：準(zhǔn)確稱取五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)品10.0 mg，置于10 mL 容量瓶中，用少量甲醇溶解后，定容至刻度，制成濃度為1.0 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，在0～4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆?。?zhǔn)確移取五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.0 mg/mL)10.0 μL于10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，得到濃度為1.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液，在0～4 ℃冰箱中保存，備用。內(nèi)標(biāo)貯備溶液：準(zhǔn)確稱取13C6-五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.10 mg于1 mL 容量瓶中，用甲醇稀釋并定容至1 mL，此時(shí)溶液的濃度為0.1 mg/mL，再用甲醇稀釋100倍后，得到濃度為1.0 μg/mL的內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用液，于0～4 ℃冰箱中保存，備用；甲醇、乙腈均為L(zhǎng)C/MS級(jí)(美國(guó)Fisher公司)；正己烷、甲酸、氨水、NH4Ac均為色譜級(jí)(德國(guó)Merck公司)。實(shí)驗(yàn)用水均來(lái)自Milli-Q純水系統(tǒng)。

純棉、真絲、純羊毛、滌棉混紡、毛滌混紡等5個(gè)品種面料的50份樣品，均采自浙江省紹興柯橋輕紡城市場(chǎng)。

1.2 色譜/質(zhì)譜條件

1.2.1 色譜條件色譜柱：Shim-pack XR-ODS Ⅲ柱(100 mm×2.1 mm i.d.,2.2 μm)；流動(dòng)相：A相為水(內(nèi)含5 mmol/L NH4Ac+0.1%甲酸)，B相：乙腈-水(內(nèi)含5 mmol/L NH4Ac+0.1%甲酸)(90∶10,V/V)；梯度程序：0～1.00 min，20%～95%B；1.00～3.00 min，95%B；3.00～3.01 min，95%～20%B；3.01～5.00 min，20%B。流速0.40 mL/min；進(jìn)樣量5.0 μL。

1.2.2 質(zhì)譜條件離子源：電噴霧離子源(ESI)；定量檢測(cè)方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式；掃描方式：負(fù)離子掃描；霧化氣壓力(GS1)50.0 psi；輔助氣流速(GS2)50.0 psi；氣簾氣壓力(CUR)40.0 psi；碰撞氣(CAD)8.0 psi；電噴霧電壓(IS)-4 500 V；離子源溫度(TEM)500 ℃；掃描時(shí)間50 ms；碰撞室出口電壓(CXP)10.0 V；碰撞室入口電壓(EP)10.0 V；定性離子對(duì)、定量離子對(duì)、碰撞氣能量(CE)及去簇電壓(DP)等參數(shù)見表1。

表1 五氯苯酚及其內(nèi)標(biāo)物的保留時(shí)間、定性定量離子對(duì)及碰撞能量、錐孔電壓

1.3 樣品測(cè)定

取10 g以上具有代表性的試樣，剪碎、混勻。稱取2.0 g已混勻的樣品于50 mL離心管中，加入10 μL 的13C6-PCP內(nèi)標(biāo)使用液(1.0 μg/mL)，混勻后靜置15 min，加入5%氨水乙腈溶液(70/30,V/V)提取液10 mL，漩渦混勻1 min，超聲提取10 min，8 000 r/min離心5 min，吸取5 mL上清液于具塞試管內(nèi)，加入2 mL水，混勻后，加入到已用6 mL甲醇和6 mL水活化與平衡過(guò)的MAX固相萃取小柱，分別用甲醇、水以及甲酸/甲醇/水溶液(2/49/49，V/V/V)各6 mL依次進(jìn)行淋洗，抽干后，用8%甲酸甲醇溶液6 mL洗脫，洗脫液于40 ℃氮?dú)獯抵两?，?0%乙腈溶液復(fù)溶并定容至1.0 mL，經(jīng)0.2 μm濾膜過(guò)濾后，待測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

實(shí)驗(yàn)分別考察了柱長(zhǎng)均為100 mm的Shim-pack XR-ODS Ⅲ、Waters HSS T3以及Waters BEH C18三種常用的色譜柱，考慮在各自合適的流動(dòng)相條件下五氯苯酚的色譜行為。實(shí)驗(yàn)證明，應(yīng)用BEH C18柱和HSS T3柱時(shí)，待測(cè)化合物的峰形對(duì)稱性不好，拖尾嚴(yán)重。而應(yīng)用XR-ODS Ⅲ柱時(shí)，其峰形理想且靈敏度高。所以，實(shí)驗(yàn)選擇XR-ODS Ⅲ色譜柱。

2.2 流動(dòng)相的優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)首先試驗(yàn)了乙腈/水和甲醇/水體系下五氯苯酚的質(zhì)譜行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在此體系下五氯苯酚的質(zhì)譜響應(yīng)非常低，說(shuō)明化合物的離子化效率低下。隨后實(shí)驗(yàn)分別添加NH4Ac、NH3·H2O和甲酸作為流動(dòng)相改性劑來(lái)考察其質(zhì)譜行為。結(jié)果表明，在流動(dòng)相中單獨(dú)添加NH4Ac、NH3·H2O或者甲酸，五氯苯酚的質(zhì)譜響應(yīng)均會(huì)有所增大，但是增加幅度不甚理想，同時(shí)添加NH4Ac和甲酸，使流動(dòng)相形成緩沖溶液，待測(cè)物的質(zhì)譜響應(yīng)明顯增加，而且保留時(shí)間也得到明顯的改善。經(jīng)過(guò)對(duì)NH4Ac和甲酸濃度的優(yōu)化，最終選擇在流動(dòng)相中添加5 mmol/L NH4Ac和0.1%甲酸，在優(yōu)化后的流動(dòng)相條件下，五氯苯酚的保留時(shí)間為1.94 min。圖1給出了五氯苯酚以及13C6-五氯苯酚內(nèi)標(biāo)的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)色譜圖。

圖1 五氯苯酚(A)和 13C6-五氯苯酚(B)多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)色譜圖Fig.1 MRM chromatograms of PCP(A) and 13C6-PCP(B)

2.3 質(zhì)譜條件優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)根據(jù)五氯苯酚的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用儀器自動(dòng)優(yōu)化程序，采用電噴霧電離源(ESI)在負(fù)離子化模式下對(duì)其質(zhì)譜信號(hào)強(qiáng)度、穩(wěn)定性及碎片離子進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)流動(dòng)注射系統(tǒng)以10 μL/min的速度分別進(jìn)樣五氯苯酚(100 μg/L)和13C6-五氯苯酚(100 μg/L)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全掃描，得到m/z264.8和m/z266.8的五氯苯酚母離子和m/z270.8和m/z272.8的13C6-五氯苯酚母離子，通過(guò)優(yōu)化去簇電壓、碰撞氣能量等質(zhì)譜參數(shù)，獲得化合物的碎片離子。優(yōu)化后五氯苯酚的主要質(zhì)譜參數(shù)見表1。

2.4 樣品凈化方法優(yōu)化

由于五氯苯酚呈弱酸性，實(shí)驗(yàn)選擇堿性乙腈對(duì)樣品進(jìn)行提取，由于基質(zhì)的復(fù)雜性，為保護(hù)色譜柱，提高檢測(cè)靈敏度，需對(duì)樣品提取液進(jìn)行凈化。本實(shí)驗(yàn)選用固相萃取柱進(jìn)行凈化，從理論上推斷選擇陰離子交換柱能實(shí)現(xiàn)凈化作用。在堿性條件下，五氯苯酚中的酚羥基與填料上季銨基發(fā)生離子交換作用而被吸附在小柱上，隨后用酸性甲醇可以進(jìn)行洗脫。由于上樣后的填料上含有NH3·H2O以及其他雜質(zhì)，所以需要先用甲醇淋洗疏水性雜質(zhì)，用水淋洗NH3·H2O，然后用甲酸/甲醇/水溶液淋洗弱酸性干擾物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)考察了不同洗脫液比例與洗脫體積對(duì)洗脫效率的影響，以期獲得最佳洗脫條件。結(jié)果如表2所示，用8%甲酸甲醇溶液進(jìn)行洗脫時(shí)絕大部分的目標(biāo)化合物都能被洗脫下來(lái)，當(dāng)洗脫液體積達(dá)到6 mL時(shí)，有98.3%的五氯苯酚被洗脫下來(lái)，為了使強(qiáng)保留雜質(zhì)不干擾測(cè)定，實(shí)驗(yàn)選擇8%甲酸甲醇溶液作為洗脫液，洗脫體積為6 mL。

表2 洗脫液比例與洗脫體積對(duì)洗脫效率的影響(以回收率表示，%)

2.5 基質(zhì)效應(yīng)

在液相色譜/質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)中基質(zhì)效應(yīng)對(duì)測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性不容忽視，同位素稀釋法被認(rèn)為是補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)最理想的方法，這是由于同位素內(nèi)標(biāo)與待測(cè)組分在樣品處理、色譜分離及質(zhì)譜檢測(cè)的整個(gè)過(guò)程中具有相似的行為，因此受基質(zhì)效應(yīng)的影響也一致。本實(shí)驗(yàn)使用13C6-五氯苯酚內(nèi)標(biāo)克服了基質(zhì)效應(yīng)。

2.6 方法確證

2.6.1 檢出限和定量限利用制備的五氯苯酚及其內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別吸取0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0和50.0 μL五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)使用液(1.0 μg/mL)于7個(gè)1 mL容量瓶中，再各加入5.0 μL13C6-五氯苯酚內(nèi)標(biāo)使用液(1.0 μg/mL)，獲得0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0和50.0 μg/L(含內(nèi)標(biāo)均為5.0 μg/L)的五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)系列，測(cè)定后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，五氯苯酚在0.5～50.0 μg/L范圍內(nèi)具有良好的線性，回歸方程為：y=0.98x-3.6×10-4，相關(guān)系數(shù)(r)為0.9992。

分別取純棉、真絲、純羊毛、滌棉混紡、毛滌混紡等陰性樣品各1份，每份稱取2.0 g于50 mL離心管內(nèi)，分別加入10 μL的13C6-PCP內(nèi)標(biāo)使用液(1.0 μg/mL)，再準(zhǔn)確加入一定量的五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，制備成1.0 μg/kg的加標(biāo)樣品，靜置4 h后，按擬定方法進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)色譜峰的信噪比(S/N=3)計(jì)算五氯苯酚的檢出限(LOD)為0.15 μg/kg，以信噪比(S/N=10)確定其定量限(LOQs)為0.5 μg/kg。

2.6.2 回收率和精密度分別取純棉、真絲、純羊毛、滌棉混紡、毛滌混紡等陰性樣品各1份，每份樣品混勻后各稱取6份，每份2.0 g于50 mL離心管內(nèi)，分別加入10 μL的13C6-PCP內(nèi)標(biāo)使用液(1.0 μg/mL)，再準(zhǔn)確加入一定量的五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，制備成低、中、高(1.0、10.0、40.0 μg/kg)的加標(biāo)樣品，靜置4 h后，測(cè)定。重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算方法的回收率和精密度，結(jié)果見表3。不同樣品五氯苯酚的回收率為80.0%～110.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSDs)為1.56%～5.39%。

表3 五氯苯酚的回收率和精密度(n=6)

圖2 典型的陽(yáng)性樣品多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)色譜圖Fig.2 MRM chromatograms of typical positive sample

2.7 樣品測(cè)定

利用所建方法對(duì)純棉、真絲、純羊毛、滌棉混紡、毛滌混紡等5個(gè)品種的50份樣品進(jìn)行檢測(cè)，其中1份純棉，3份滌棉檢出五氯苯酚，含量在1.74、5.46 μg/kg之間。典型的陽(yáng)性色譜圖見圖2。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立了一種簡(jiǎn)單、快速檢測(cè)生態(tài)紡織品中五氯苯酚殘留的液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜方法，樣品經(jīng)堿性乙腈提取后，使用MAX固相萃取小柱凈化，同位素內(nèi)標(biāo)法定量。方法操作簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性好，檢出限為0.15 μg/kg，樣品的加標(biāo)回收率為80.0%～110.0%，五氯苯酚在0.5～50.0 μg/L范圍內(nèi)具有良好的線性，相關(guān)系數(shù)大于0.999。該方法的建立同時(shí)也為生態(tài)紡織品中其他氯酚的檢測(cè)提供理論依據(jù)。