分散液相微萃取-液相色譜法測定奶瓶中的雙酚A

丘秀珍，鄭碧麗，黃城杰

（韶關(guān)學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

雙酚A（Bisphenol A，BPA）又名2，4 二羥基二苯基丙烷，主要用于生產(chǎn)聚碳酸酯（PC）、環(huán)氧樹脂（EP）、聚砜樹脂、聚苯醚樹脂等高分子材料，在嬰兒奶瓶、微波爐飯盒及其他許多食品飲料的包裝材料中都用到聚碳酸酯和環(huán)氧樹脂[1]。研究顯示，雙酚A 具有雌激素的特性，故亦稱“環(huán)境荷爾蒙”，含BPA 的奶瓶會(huì)誘發(fā)嬰兒性早熟。這類物質(zhì)在環(huán)境中難于降解，易于在生物體內(nèi)蓄積，即使含量極低也能使生物內(nèi)分泌失調(diào)，導(dǎo)致人生殖器官異常、男性不育、乳腺癌發(fā)病率上升、雄性雌性化等病癥出現(xiàn)[8]。嬰兒除了母乳喂養(yǎng)外，攝食都要通過奶瓶。樹脂奶瓶是雙酚A 重要的污染環(huán)節(jié)，因此，對奶瓶中雙酚A 溶出情況的研究刻不容緩。近年來，已有關(guān)于雙酚A 測定方法的報(bào)道，如雙波長分光光度法[2]、氣相色譜（GC）法、氣相色譜-質(zhì)譜（GCMS）法、高效液相色譜（HPLC）法、高效液相色譜-紫外法（HPLC-UV）、液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）法[4-9]等。

分散液相微萃取（DLLME）是近年來發(fā)展起來的一種微萃取技術(shù)。這種萃取技術(shù)操作簡單，見圖1[10]。

圖1 分散液相微萃取的操作步驟Fig.1 Dispersive liquid-liqeid microextraction procedure

首先向帶塞的離心試管中加入一定體積的水樣，然后將含有萃取劑的分散劑通過注射器或移液槍快速地注入離心試管中，輕輕振蕩，此時(shí)在離心管中就形成一個(gè)“水／分散劑／萃取劑的乳濁液體系”，萃取劑被均勻地分散在水相中，與待測物有較大的接觸面積，待測物迅速由水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相并且達(dá)到兩相平衡，通過離心使分散在水相中的萃取劑沉積到試管底部，最后用微量進(jìn)樣器吸取一定量的萃取劑后直接進(jìn)樣測定[11]。該方法集采樣、萃取和濃縮于一體，操作簡單、快速、成本低、對環(huán)境友好且富集效率高[12]，目前已廣泛應(yīng)用于水體中痕量化合物的分離富集。

奶瓶中溶出的BPA 的濃度較低，不適于直接進(jìn)樣分析，因此需要對樣品進(jìn)行萃取富集。本研究比較了固相萃取和液相微萃取兩種模式，選擇了分散液相微萃取作為雙酚A 的萃取模式，采用了高效液相色譜法測定了奶瓶在不同條件下浸泡液中的BPA 含量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

LC-20AT 高效液相色譜儀：Shimadzu，Japan；二極管陣列檢測器（PDA）電子天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；電動(dòng)離心機(jī)：北京貝瑞生物有限公司；KQ-3200B 型超聲波清洗儀：昆山市超聲儀器有限公司。

嬰兒奶瓶（市售某品牌）；雙酚A 標(biāo)準(zhǔn)品（分析純）：上海展云化工有限公司；甲醇（色譜純）；三氯甲烷（分析純）；蒸餾水（經(jīng)0.45 μm 水系濾膜過濾）。

1.2 方法

1.2.1 樣品預(yù)處理

a、奶瓶A 裝入100 mL 沸水，放置冷卻30 min。b、奶瓶B 裝入100 mL 沸水于沸水浴中加熱30 min，奶瓶C 裝入100 mL 溫水放置30 min。各取水樣5.00 mL，放入10 mL 的離心管中，迅速往試管里加入0.50 mL三氯甲烷和0.50 mL 甲醇，超聲5 min，混合均勻后，以3 500 r/min 轉(zhuǎn)速離心10 min，準(zhǔn)確吸取下層萃取劑氯仿20 μL 進(jìn)樣分析。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制

準(zhǔn)確稱取0.100 0 g 雙酚A，用甲醇溶解定容至100 mL，配成1.000 g/L 的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，密封保存。

1.2.3 色譜條件

色譜柱：Inertsil C18柱（5 μm，4.6×150 mm），流動(dòng)相為甲醇∶水（體積比）=70 ∶30，流速為0.8 mL/min，檢測波長為280 nm。

2 結(jié)果與討論

2.1 分散液相微萃取條件的優(yōu)化

2.1.1 萃取劑種類的選擇

萃取劑的選擇是影響萃取效率的重要因素。分散液相微萃取的萃取劑要求滿足兩個(gè)條件：一是密度要大于水；二是不溶于水但對目標(biāo)物有較好的溶解能力。根據(jù)以上條件，實(shí)驗(yàn)考察了氯仿、氯苯、四氯化碳3種有機(jī)溶劑作為萃取劑，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)樣測定。結(jié)果表明，采用氯仿作為萃取劑時(shí)，目標(biāo)物的萃取效果最佳（見圖2），原因是氯仿在水相中溶液分散成細(xì)小的液滴，形成一個(gè)水/分散劑/萃取劑的乳濁液體系，提高萃取率。

圖2 萃取劑種類的影響Fig.2 The effect of extraction solvent type

2.1.2 分散劑種類的選擇

分散液相微萃取對分散劑要求不僅在萃取劑中有良好的溶解性而且能與水互溶，這樣才可以使萃取劑在水相中分散成細(xì)小的液滴，均勻的分散在溶液中，即形成一個(gè)水/分散劑/萃取劑的乳濁液體系，的接觸面積，從而提高萃取效率。本實(shí)驗(yàn)考察了用丙酮、甲醇、乙腈等有機(jī)溶劑作為分散劑對雙酚A 的萃取效果，結(jié)果表明用甲醇作分散劑萃取效果最佳，如圖3 所示。

圖3 分散劑種類的影響Fig.3 The effect of dispersant type

2.1.3 萃取劑及分散劑用量的選擇

萃取過程中所加萃取劑體積直接影響該方法富集倍數(shù)的高低。隨著所加萃取劑體積的增加，最后離心得到的有機(jī)相體積也隨之增加，使有機(jī)相中待測物的濃度降低。雖然回收率基本保持恒定，但是富集倍數(shù)卻明顯下降，方法的靈敏度也隨之降低。因此所選萃取劑體積應(yīng)該既可保持萃取的富集倍數(shù)較高又可以滿足離心后進(jìn)樣測定時(shí)所需有機(jī)相的體積[10]。本實(shí)驗(yàn)考察了氯苯作為萃取劑，體積分別為0.10、0.50、1.00、1.50、2.00 mL 時(shí)對雙酚A 的萃取效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)萃取劑體積為0.10 mL 時(shí)，有機(jī)相體積較少，雙酚A 萃取不完全；氯苯體積大于0.5 mL 時(shí)，目標(biāo)物的萃取得率隨體積的增大而減小，故實(shí)驗(yàn)采用萃取劑體積為0.5 mL。

分散劑體積直接影響“水/分散劑/萃取劑乳濁液體系”的形成，影響萃取劑在水中的分散程度的高低，從而影響萃取效率。一般需加入0.5 mL～1.5 mL 分散劑[10]。本研究加入分散劑體積為0.5 mL。

2.1.4 萃取時(shí)間對萃取效果的影響

萃取時(shí)間在任何萃取過程中都是影響萃取效率的一個(gè)重要因素。實(shí)驗(yàn)對不同的離心時(shí)間以及離心速度進(jìn)行了考察。研究表明，離心萃取時(shí)間對雙酚A 萃取效率影響不大。這是由于在溶液形成乳濁液之后萃取劑被均勻地分散在水相中，待測物可以迅速由水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相并達(dá)到兩相平衡。萃取時(shí)間短是分散液相微萃取的一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。

2.2 色譜分離條件的優(yōu)化

本研究系統(tǒng)考察了甲醇-水作為流動(dòng)相時(shí)，流動(dòng)相的極性對樣品分離度的影響。結(jié)果表明用甲醇∶水（體積比）=70 ∶30 作流動(dòng)相，樣品分離度最佳。當(dāng)甲醇比例大于70%時(shí)，目標(biāo)物雙酚A 與其他物質(zhì)的分離度較差；甲醇比例小于70%時(shí)，目標(biāo)物出峰時(shí)間遲，操作時(shí)間過長。色譜圖如圖4 所示。

2.3 線性范圍和檢出限

用甲醇將雙酚A 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級稀釋為0.05 μg/L～0.25 μg/L 范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在優(yōu)化后的分散液相微萃取條件萃取，按1.3 的最佳色譜條件下測定。以峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，雙酚A 濃度X（μg/L）為橫坐標(biāo)繪制線性回歸方程，得線性回歸方程為Y=27 330X+1 481.7（R=0.999 7）。檢出限（S/N=3）為0.50 μg/L。由該方法測得奶瓶A 和B 含雙酚A 的平均含量為0.568 0 和18.93 μg/L，奶瓶C 未檢出含雙酚A（低于檢出限）。

2.4 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

取4 份已知含量的樣品溶液2.00 mL，分別加入0.25 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL，進(jìn)樣20 μL，按1.3 的色譜條件進(jìn)樣測定，計(jì)算回收率，結(jié)果見表1。

圖4 雙酚A 標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖（A）及樣品色譜圖（B）Fig.4 The HPLC chromatogram of Bisphenol A standard（A）and Bisphenol A sample（B）

表1 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 1 The recovery rate of experiment

3 結(jié)論

采用分散液相微萃取提取嬰兒奶瓶中溶出的雙酚A，操作簡便，快速，有機(jī)溶劑用量少，樣品提取率高。用反相高效液相色譜法測得了用沸水浸泡奶瓶溶出的雙酚A 為0.568 0 μg/L；用沸水長時(shí)間煮奶瓶溶出的雙酚A 為18.93 μg/L，用溫水浸泡的奶瓶則未檢出含雙酚A。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 14942-1994《食品容器及包裝材料用聚碳酸酯樹脂衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》一升水中所含的雙酚A 須≤50 μg。根據(jù)測定結(jié)果，該奶瓶中溶出雙酚A 含量＜50 μg/L，說明該品牌的奶瓶使用是安全的。但該測定結(jié)果也要引起廣大媽媽們的注意，奶瓶用沸水長時(shí)間煮所溶出的雙酚A 含量為用沸水直接浸泡溶出的30 多倍，奶瓶慎用水煮消毒。

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