超高效液相色譜－串聯質譜法同時測定日化產品中的三氯生與三氯卡班

劉湘軍，趙 妍，趙 珊，楊 奕，張 晶，邱細敏，邵 兵*

(1.湖南師范大學 醫學院，湖南 長沙 410006;2.北京市預防醫學研究中心，北京 100013;3.南京市產品質量監督檢驗院，江蘇 南京 210028)

三氯生與三氯卡班為廣譜抗菌劑，主要用于除臭劑、洗手液、牙膏、洗發劑、香皂、剃須膏等個人護理產品中，此外也可用于醫療器械及紡織品消毒。我國《化妝品衛生規范》(2007版)規定化妝品中限用物質三氯生、三氯卡班的最大允許濃度為0.3%和1.5%［1］。

由于其使用的廣泛性、高親脂性以及與多氯聯苯相似的共平面結構(圖1)，近年來有關三氯生可能引發的生態環境和人類健康效應受到了環境學家的廣泛關注。已有研究表明三氯生與三氯卡班廣泛地存在于污水、地表水、城市污泥、土壤等環境基質中［2－6］。三氯生對動物具有潛在的內分泌干擾效應，如影響蝌蚪時期甲狀腺激素相關基因的表達［7］，經三氯生暴露的雄性大鼠的精子數量與激素水平降低［8］。且其在飲用水消毒過程中會生成毒性較強的氯代消毒副產物［9］。

個人護理品的使用是環境中三氯生與三氯卡班的主要來源。因此，了解牙膏、香皂、洗手液等常見日用品中相關物質的含量將有助于研究其使用、排放及環境遷移情況。目前，日化產品中三氯生與三氯卡班的檢測方法主要有液相色譜法［10－13］、氣相色譜法(GC)和氣相色譜 －質譜法(GCMS)［14－15］。其中GC和GC－MS法操作較為繁瑣，應用有限;液相色譜法是最為常用的分析方法，基本能夠滿足使用限量檢測的要求，但由于日用品基質多樣、成分復雜，方法的選擇性和特異性有待提高。本文在優化樣品前處理技術的基礎上，基于液相色譜－串聯四極桿質譜技術建立了高靈敏度、高選擇性和特異性的日化產品中三氯生與三氯卡班的分析方法。

圖1 三氯生(A)與三氯卡班(B)的分子結構式Fig.1 Molecular structures of triclosan(TCS，A)and triclocarban(TCC，B)

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Waters ACQUITYTM超高效液相色譜儀，Micromass Quattro UltimaTMPT三重四極桿串聯質譜儀(美國Waters公司);ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱(2.1 mm×100 mm，1.8 μm，美國Waters公司);Milli-Q超純水器(美國Millipore公司);SA8渦旋式混合器(英國Bibby Sterilin公司);電子分析天平(瑞士Mettler Toledo公司);超聲波清洗器(美國ColeParmer公司);高速臺式離心機(德國Zentrifugen公司)。

三氯生(TCS，德國Dr.Ehrenstorfer GmBh)，三氯卡班(TCC，加拿大Toronto Research Chemicals公司)，甲醇、乙腈、乙酸乙酯(HPLC級，Dikma公司)，丙酮(J.T.Baker公司);實驗用水均為超純水(電阻率為18.2 MΩ·cm)。

準確稱取三氯生、三氯卡班各0.010 0 g，置于10 mL容量瓶中，用甲醇定容，配制成1 000 mg/L標準儲備液。用甲醇稀釋標準儲備液，配制成10 mg/L次級標準溶液。準確量取三氯生次級儲備液500 μL、三氯卡班100 μL用甲醇定容至10 mL，獲得兩化合物質量濃度分別為500 μg/L和100 μg/L的混合標準溶液，再經適當稀釋，獲得三氯生和三氯卡班的混合標準系列溶液，其質量濃度分別為250、100、50、10、5、1 μg/L 和 50、20、10、2、1、0.2 μg/L。

1.2 實驗方法

準確稱取消毒液1.0 g，其他樣品稱取0.5 g于15 mL聚丙烯離心管中，加入甲醇至10 mL，振蕩渦旋，使樣品與溶劑充分接觸，超聲提取10 min，冷卻至室溫，9 000 r/min離心5 min，移取上清液100 μL，用甲醇定容至1 mL，供UPLC－MS/MS檢測。

準確稱取香皂0.5 g于15 mL聚丙烯離心管中，加入丙酮至10 mL，振蕩渦旋，使樣品與溶劑充分接觸，超聲提取10 min，冷卻至室溫，9 000 r/min離心5 min，移取上清液100 μL，用甲醇定容至1 mL，供UPLC－MS/MS檢測。

1.3 色譜條件

流動相A為水，B為甲醇。梯度洗脫:0～4 min，75%～100%B;4～5 min，100%B;5～5.5 min，100%～75%B;平衡2 min，等待下一次進樣。流速0.3 mL/min，柱溫40℃，樣品室溫度4℃，進樣量 5 μL。

1.4 質譜條件

離子源為電噴霧負離子模式(ESI－)，掃描方式為多反應監測(MRM)，毛細管電壓 :3.0 kV，錐孔電壓:45 V，離子源溫度:100℃，脫溶劑氣溫度:350℃，脫溶劑(N2)氣流量:560 L/h，碰撞室壓力:1.2e－3mbar，光電倍增管電壓:650 V。

2 結果與討論

2.1 質譜條件的優化

使用流動注射泵將1 mg/L的標準品以20 μL/min的流速直接注入質譜儀中，在全掃描(MS Scan)模式下確定三氯生、三氯卡班的母離子，優化毛細管電壓及錐孔電壓使母離子的響應值最高。再用子離子掃描模式確認各自的子離子，選擇響應值較高的兩個子離子，1個作為定量離子，另1個作為定性離子，優化其碰撞能量。結果表明，三氯生的定量離子和定性離子分別為m/z 287＞35、m/z 289＞35，碰撞能量為10 eV，三氯卡班的定量離子和定性離子分別為m/z 313＞160、m/z 313＞126，碰撞能量分別為15 eV和18 eV。

2.2 前處理條件的優化

目標化合物提取是樣品前處理的首要步驟。此外，在液相色譜電噴霧質譜分析過程中，基質共提物通常會對目標物的響應產生干擾，從而影響定量分析效果。因此，本研究從待測物的提取效率和基質效應兩個方面綜合考慮，進行提取條件的優化。

三氯生與三氯卡班的正辛醇/水分配系數(logKow)分別為4.8、4.9［16］，屬于親脂性較強的化合物。根據其化學性質，同時兼顧反相液相色譜的特點，比較了常用的有機溶劑甲醇、乙腈以及甲醇－水(1∶1，體積比)和乙腈－水(1∶1)的提取效果。三氯生和三氯卡班空白樣品的加標濃度分別為10 μg/L和2 μg/L，結果如圖2所示。甲醇作為提取劑時，牙膏、洗手液、消毒液、洗發露4種樣品基質中目標化合物的絕對回收率為85%～110%，略高于甲醇－水體系對應的回收率(63%～100%)，同時，在甲醇及甲醇－水兩種體系中，兩種目標化合物的基質抑制率均低于30%。乙腈及乙腈－水作為提取溶劑時，三氯生的回收率較為滿意，約為70%～110%，但洗手液和消毒液中三氯卡班的回收率明顯低于甲醇及甲醇－水體系。鑒于以上結果，本實驗最終選用甲醇作牙膏、洗手液、消毒液和洗發露的提取溶劑。

圖2 不同提取液對5種基質中目標化合物的回收率Fig.2 Recoveries of target compounds in five matrices using different extraction solutions

對于香皂樣品，甲醇－水、乙腈－水作為提取液時，溶液較為渾濁、無法上機測定;即使經9 000 r/min離心10 min后，該現象也未改善。若使用有機濾膜過濾的方式除濁，則會造成目標化合物顯著損失(超過80%)。因此，在處理該類樣品時，僅考察了甲醇、乙腈、丙酮和乙酸乙酯純有機溶劑的提取效果，結果見圖2E，除乙酸乙酯外，其它3種有機溶劑均獲得了較為滿意的回收率，但使用甲醇和乙腈作為提取溶劑時，三氯卡班的基質抑制率很強，在60%以上;丙酮作為提取溶劑時，目標化合物的絕對回收率均超過95%，基質抑制率低于10%。因此，最終選用丙酮作為香皂的提取溶劑。

2.3 方法的線性范圍與定量下限

在優化條件下，以目標化合物的濃度為橫坐標，對應的峰面積為縱坐標進行線性回歸，兩者分別在1～250、0.2～50 μg/L范圍內呈良好線性，其相關系數(r2)均大于0.995。當樣品濃度超出線性范圍時，需進行稀釋。按本方法分別在空白樣品中添加三氯生與三氯卡班標準品進行測定，按信噪比大于10計算方法定量下限。三氯生和三氯卡班的定量下限分別為0.2～0.7 mg/kg和0.01～0.02 mg/kg(見表1)。

表1 三氯生與三氯卡班的加標回收率、相對標準偏差及定量下限(n=6)Table1 Spiked recoveries，relative standard deviations and LOQs of triclosan and triclocarban(n=6)

2.4 方法的回收率與精密度

取空白的牙膏、香皂、洗手液、消毒液及洗發露，加入適量的混合標準溶液，在低、中、高3個加標水平下考察方法的回收率和精密度，3個加標水平對應的三氯生濃度分別為2、10、40 mg/kg，三氯卡班的濃度為前者的五分之一。按照上述方法進行提取和測定，每個條件設6個平行，計算所得的回收率與相對標準偏差(RSD)(見表1)。方法的平均回收率為86%～116%，相對標準偏差為1.8%～15%。

2.5 實際樣品的檢測

按本方法對購自北京某大型超市的6份牙膏、7份香皂、3份洗手液、3份消毒液和3份洗發露，共22份樣品進行檢測。結果表明，2份牙膏樣品中檢出三氯生2.862 g/kg和2.843 g/kg，2份香皂樣品中檢出三氯生0.700 g/kg和0.693 g/kg，1份洗發露樣品中檢出三氯生0.785 g/kg，1份香皂樣品中檢出三氯卡班6.594 g/kg，1份洗手液中檢出三氯卡班0.029 g/kg，上述檢測結果與產品標識一致。此外，在1份未標明添加標識的香皂樣品中檢出少量的三氯卡班(0.005 g/kg)。以上檢出量均未超過我國《化妝品衛生規范》所規定的限值。圖3為含有三氯的香皂及三氯生、三氯卡班標準品的MRM色譜圖。

3 結論

本文所建立的日化產品中三氯生與三氯卡班的UPLC－MS/MS檢測方法簡便、靈敏、選擇性強，其回收率及精密度均滿足測定要求，可用于日化產品中三氯生與三氯卡班的快速檢測。

圖3 含三氯卡班的香皂(左)及三氯生、三氯卡班混合標準品(右)的MRM圖Fig.3 MRM chromatograms of a soap containing triclocarban(left)and a mixture of TCC and TCS standard(right)

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