沈宋利,盧珩俊,蔡振杭,鹿 燕,李長于,葉 濤
(浙江方圓檢測集團(tuán)股份有限公司,浙江 杭州 310018)
抗菌和抑菌功能是一次性衛(wèi)生用品中重要的功效之一,主要通過使用特殊的抗抑菌材料或添加相應(yīng)的具有殺菌功能的物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。季銨鹽類化合物是其中重要的一類。
目前,季銨鹽類化合物的檢測方法主要有紫外分光光度法、毛細(xì)管電泳法、滴定法、氣相色譜-質(zhì)譜法、離子色譜法、液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜法、免疫法及示差分光光度法等[1-3]。前期調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前市場上已出現(xiàn)較多的季銨鹽復(fù)配產(chǎn)品,由于其中的同系物和同分異構(gòu)體的存在,導(dǎo)致常規(guī)液相分離效果并不理想,且多種常用季銨鹽類物質(zhì)沒有明顯的紫外吸收峰,用常規(guī)液相法無法測定。由于UPLC-MS/MS 具有靈敏度高、選擇性好和分析時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)可對目標(biāo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)確證,因此可利用UPLC-MS/MS法實(shí)現(xiàn)對一次性衛(wèi)生用品中多種季銨鹽類化合物的同步檢測。本項(xiàng)目擬采用液相色譜-質(zhì)譜法建立對一次性衛(wèi)生用品中季銨鹽類化合物進(jìn)行篩查并對其含量進(jìn)行檢測,針對不同類型的產(chǎn)品優(yōu)化前處理方法,建立一套前處理簡便,準(zhǔn)確度高,線性范圍寬,精密度高、穩(wěn)定性好的檢測方法,針對市售的常見季銨鹽類產(chǎn)品進(jìn)行檢測,可作為企業(yè)日常監(jiān)控產(chǎn)品工藝穩(wěn)定的重要檢測手段并為相關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)制定提供依據(jù)。
十二烷基二甲基-2-苯氧基-乙基溴化銨(EDDAB)、二癸基二甲基氯化銨(DDAC)、十二烷基二甲基芐基氯化銨(C12-BAC)、十四烷基二甲基芐基氯化銨(C14-BAC)、十六烷基二甲基芐基氯化銨(C16-BAC)、十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)標(biāo)準(zhǔn)品,美國Dr.Ehrenstorfer 公司;甲醇,色譜純,美國Merck公司。
Waters XevoT TQ 三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,美國Waters 公司;臺式高速冷凍離心機(jī),德國SIGMA 公司;MS3 basic 旋渦混合器,德國IKA 公司;Milli-Q 去離子水發(fā)生器,美國Millipore 公司。
稱取樣品0.1 g(精確至0.1 mg),于10 mL 玻璃比色管中,加入甲醇定容至刻度,于40℃超聲提取20 min,冷卻至室溫后,8 000 r/min 離心5 min,經(jīng)0.22 μm 濾膜過濾,濾液作為待測樣液備用。
準(zhǔn)確稱取各種季銨鹽化合物標(biāo)準(zhǔn)品10 mg,精確到0.1 mg,于10 mL 棕色容量瓶中,用甲醇溶液溶解并定容至刻度,配制成質(zhì)量濃度為1 000 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,密封儲存于-18 ℃冰箱中。
分別吸取0.1 mL 各標(biāo)準(zhǔn)儲備液于10 mL 棕色容量瓶中,用甲醇溶液定容,配制成10 mg/L 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
用甲醇溶液將上述混合標(biāo)準(zhǔn)溶液分別配成一系列質(zhì)量濃度10、20、50、100、400 ng/mL 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,現(xiàn)用現(xiàn)配。
色譜條件為色譜柱:BEHC18 柱,2.1mm×100mm×1.7 μm;流動相A(水,含0.1%甲酸),流動相B(乙腈);梯度洗脫程序:0~1.0 min,30%A;1.0~6.0 min,30%~2% A;6.0~8.0 min,2% A;8.0~8.1 min,2%~30%A;8.1~10.0 min,30%A;流速:0.3 mL/min;柱溫:35 ℃;進(jìn)樣體積:1 μL。
質(zhì)譜條件為電噴霧離子源(ESI):正離子模式;離子源溫度:150 ℃;去溶劑氣溫度:450 ℃;毛細(xì)管電壓:3.0 kV;去溶劑氣流量:800 L/h;碰撞氣體:氬氣;碰撞氣流量:0.20 mL/min;錐孔氣流量:50 L/h;碰掃描方式:多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式,利用特征母離子和子離子進(jìn)行定性。
2.1.1 提取溶劑
分別采用純水、甲醇、乙醇和乙腈4 種溶劑對加標(biāo)樣品中季銨鹽進(jìn)行提取。在相同的提取條件(25 ℃超聲提10 min,提取溶劑10 mL,樣品0.1 g)下采用4 種不同極性的溶劑進(jìn)行提取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,以甲醇作為提取溶劑時(shí)提取效果最好,對6 種季銨鹽化合物的提取率超過75%;以純水、乙醇和乙腈作提取溶劑的提取效果較差,6 種季銨鹽化合物的提取率均低于40%。因此本實(shí)驗(yàn)采用甲醇作為提取溶劑。
2.1.2 提取溫度
稱取加標(biāo)樣品10 mg,加入10 mL 甲醇后分別在20、25、30、35、40 ℃下超聲提取10 min,離心,經(jīng)0.22 μm 濾膜過濾,取濾液上機(jī)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,樣品在20 ℃下提取10 min 時(shí)6 種季銨鹽化合物的提取率較低;當(dāng)溫度逐步升高時(shí),提取率也隨之升高,在40 ℃時(shí)樣品中6 種季銨鹽的提取率均超過80%??紤]到溶劑揮發(fā)等問題,實(shí)驗(yàn)沒有進(jìn)一步將溫度再升高。因此本實(shí)驗(yàn)中樣品的提取溫度為40 ℃。
2.1.3 提取時(shí)間
稱取加標(biāo)樣品10 mg,加入10 mL 甲醇,在40℃溫度條件下分別超聲提取10、15、20、25、30 min 后,離心,經(jīng)0.22 μm 濾膜過濾,取濾液上機(jī)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,樣品提取率隨提取時(shí)間的增加而提高,在20 min 時(shí)提取效率逐漸趨于穩(wěn)定,此時(shí)6 種季銨鹽化合物提取率達(dá)到85%。因此本實(shí)驗(yàn)將樣品的提取時(shí)間為20 min。
分別考察了HSS T3 色譜柱(100 mm×2.1 mm×1.8 μm,Waters 公司)、BEH C18 色譜柱(50 mm×2.1 mm×1.7 μm,Waters 公司)和BEH HILIC 色譜柱(50 mm×2.1 mm×1.7 μm,Waters 公司)3 種具有不同選擇性固定相的色譜柱對于6 種季銨鹽的分離效果及峰形是否對稱。由于BEH HILIC 色譜柱和HSS T3 色譜柱的在相同的流動相下,目標(biāo)化合物在色譜柱中較難洗脫,存在一定殘留,需要平衡較長時(shí)間后才可進(jìn)行下一步分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,季銨鹽類化合物在不同柱填料色譜柱上的分離選擇性不同,但3 根色譜柱通過提高流動相中的有機(jī)相的比例后基本能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)化合物的分離,從化合物殘留和保留時(shí)間上考慮,采用BEH C18 色譜柱(50 mm×2.1 mm×1.7 μm,Waters 公司)獲得了理想的分離效果。
將配制好的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用已建立的檢測方法進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,6 種季銨鹽化合物在各自的質(zhì)量濃度范圍內(nèi),其峰面積y 與質(zhì)量濃度x(ng/mL)有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r≥0.997。通過陰性空白樣品加標(biāo)的方式,按優(yōu)化后的樣品前處理步驟進(jìn)行樣品提取,以3 倍信噪比(SNR=3)得出6 種季銨鹽化合物的檢出限(LOD),以10 倍信噪比(SNR=10)得出6 種季銨鹽化合物的定量限(LOQ)結(jié)果如表1所示。
表1 6 種季銨鹽化合物的線性關(guān)系、檢出限和定量限
選取陰性樣品,采用本方法進(jìn)行3 個濃度水平(1LOQ,2LOQ,10LOQ)的加標(biāo)回收和精密度實(shí)驗(yàn)(n=6)。6 種待測物的平均回收率為87.84%~111.70%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.05%~7.27%,表明方法回收率和精密度良好。
采用本方法測定抗菌洗手液、抗菌噴劑、衛(wèi)生濕巾、消毒濕巾、紙尿褲樣品,結(jié)果在1 個樣品中檢出DDAC 和C16-BAC,2 個樣品中檢出DATB、C12-BAC、C14-BAC、DDAC 和C16-BAC,1 個樣品均未檢出。
本文采用液相色譜-質(zhì)譜法測定一次性衛(wèi)生用品中6 種季銨鹽類化合物的含量,并采用超聲萃取技術(shù)進(jìn)行前處理,該方法使用設(shè)備簡單、操作容易,可應(yīng)用于一次性衛(wèi)生用品中季銨鹽類化合物的檢測。同時(shí)該方法對于表面活性劑干擾滴定檢測的樣品或添加的季銨鹽為同系物的樣品具有抗干擾能力強(qiáng)、選擇性好、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),可作為企業(yè)日常監(jiān)控產(chǎn)品工藝穩(wěn)定的重要檢測手段并為相關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)制定提供依據(jù)。