液相色譜—串聯質譜法測定木材及木制品中3種異噻唑啉酮類防腐劑

張麗　董麗君　倫才智　劉琳　楊娟　杜震

摘要：本文建立了一種木材及木制品中3種異噻唑啉酮類防腐劑的檢測方法，采用超聲法甲醇提取，離心后濃縮定容，利用液相色譜一串聯質譜法進行檢測。該方法操作簡單，準確度高，回收率在85%～111%，相對標準偏差為0.93%～8.20%，提取效果較好。

關鍵詞：木材及木制品；異噻唑啉酮；超聲提取；液相色譜一串聯質譜

中圖分類號：0625.15⁺9 文獻標識碼：A 文章編號：1004-3020（2016）03-0045-04

隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，社會對木材的需求量日益增加。木材防腐劑可使木制產品延長使用壽命，防止其腐敗、藍變和蟲蛀。國內外大量試驗材料的統計結果表明，防腐處理后的木材的使用壽命是未經處理的5～6倍。然而，有機類防腐劑都具有一定的毒性。木材及木制品與人們的生活息息相關，如果其中含有大量木材防腐劑，有可能通過使用過程進入人體內對健康造成極大危害。有些防霉劑存在致癌、致畸和致突變等不良作用。如異噻唑啉酮類化合物除對皮膚有致敏反應，會出現眼、皮膚接觸發生過敏或皮炎等癥狀外，還可導致皮膚灼傷或哮喘，有的首次接觸即可致敏，屬強變應原。另外據報道其具有細胞毒性與神經毒性，一定濃度下與皮膚接觸會產生過敏反應，吸入或不慎吞咽更對人體有害。因而木材防腐劑在國內外木制品中的使用已經受到了嚴格控制，日本《家用產品有害物質控制法》、中國、歐盟等都對木材防腐劑作了相應的標準限制。

我國是木制家具的生產和出口大國，為了規范木材防腐劑的使用，保證消費者權益，需要準確有效的檢測方法作為保障。異噻唑啉酮類化合物因具有優異的耐堿和耐高溫性能，在防腐殺菌領域日益受到關注，已經在諸多常規防腐產品難以發揮效果的領域中顯示出了獨特的優勢。然而未見針對木制品中異噻唑啉酮類防腐劑的測定方法報道。目前涉及異噻唑啉酮類防腐劑測定的產品很多，主要有食品接觸材料、水、紡織品、皮革、化妝品、環境樣品、玩具等方面。目前檢測異噻唑啉酮類防腐劑的方法主要有碘量法、氣相色譜法、液相色譜法等。近年來，液相色譜一串聯質譜技術快速發展，已經越來越多地被應用于化妝品、環境等領域水相樣本中異噻唑啉酮類防腐劑含量的檢測。與氣相色譜一質譜和液相色譜一紫外檢測相比，液相色譜一串聯質譜更加適合于復雜體系中異噻唑啉酮類化合物的測定，而且分析時間短，靈敏度高，因此受到了廣泛的關注。

本文采用超聲萃取的方法，操作簡便快速，提取效率高，回收率好。建立了針對木材及木制品中3種異噻唑啉酮類防腐劑的快速測定方法。該方法穩定、準確，可用于木材及木制品中異噻唑啉酮類防腐劑的實際檢測工作。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

甲醇：色譜純；丙酮：色譜純；乙酸乙酯：分析純；3種防腐劑均購于德國Dr.Ehrenstorfer公司，2-甲基-4異噻唑啉-3酮MI：純度≥98.0%；5-氯-2甲基-4異噻唑啉-3酮CMI：純度≥99.0%；1，2苯并異噻唑啉-3酮BIT：純度≥99.5%；木塊。

1.2 標準溶液的配制

標準儲備溶液：分別準確稱取適量的MI、CMI、BIT標準品，用甲醇配制成100，10mg·L^-1標準儲備液；（標準儲備液在0～4℃冰箱中保存）。吸取上述儲備液適量，用甲醇稀釋至所需濃度的混合標準溶液和系列標準溶液。

1.3 實驗設備

液相色譜串聯質譜儀：Agilent 1200快速液相色譜儀，6410 Triple Quad質譜儀；超聲波提取器：SK8200H；真空干燥箱：memmert；均質器：ULTRA-TURRAX T25；離心機：Eppendorf CR22GⅢ；旋轉蒸發儀：chiller F100；渦流混勻器：IKA MS3基本型；超純水器：Milli-Q；電子天平：感量0.001；塑料離心管：50mL；圓底燒瓶：100mL；燒杯：1000mL；錐形瓶：具磨口塞100mL；0.22μm有機濾膜；移液槍：Eppendorf 1000μL，5mL，10mL。

2 試驗方法

2.1 陽性樣品制備

用鉆頭將木塊制成木屑，稱取約100g，烘干，轉移至1000mL圓底燒瓶中，加入2mL標準儲備液，加入甲醇500mL，充分震蕩使防腐劑充分浸漬，水浴加熱去除甲醇，真空干燥，植物粉碎機粉碎至40目以下，混合均勻后避光保存。

2.2 提取方法

準確稱取0.5g樣品（精確至0.01g）置于100ml具塞錐形瓶中，加入20mL甲醇，超聲提取30min，收集上清液至離心管中，加入10mL甲醇二次提取10min，合并上清液。以5000r/min離心5min，轉移至雞心瓶中旋轉蒸干，用甲醇定容至5mL，過0.22um濾膜，進行LC-MS/MS測定。

2.3 色譜質譜條件

通過查閱文獻和對不同碰撞能和出口電壓下檢測結果的比較，得出能保證色譜測定時被測組分能夠得到有效的分離的參數。液相色譜條件：①色譜柱：Eclipse Plus C18（2.1mm×150mm，3.5μn）；②流動相：A為甲醇溶液30%，B為去離子水70%，流速：0.3mL/min，等梯度洗脫；③色譜柱溫：35℃；④進樣體積：5μL。⑤離子源：ESI，正離子掃描；⑥霧化器壓力：45psi；⑦毛細管電壓：4000V；⑧掃描方式：MRM；⑨檢測離子對、毛細管出口電壓/碎裂電壓、碰撞能等質譜采集參數（表2）。

2.4 色譜條件的選擇

由于三種防腐劑劑均具有一定的極性，選擇對極性樣品具有較好保留值和分離度的Eclipse PlusC18（2.1mm×150mm，3.5μn）色譜柱，通過查閱文獻用甲醇/去離子水作為流動相洗脫，分離效果較好。考察了甲醇：水比例為15%：85%；20%：80%；30%：70%；50%：50%等梯度洗脫時出峰情況，發現甲醇：水比例為30%：70%時峰形尖銳、出峰時間和出峰效果最好（圖1）。當進一步增加甲醇比例時，流動相的極性變小，洗脫能力增強，3種物質出峰時間普遍提前，分離度變差。因此，最終確定流動相甲醇：水體積比為30%：70%。

3 結果與分析

3.1 樣品前處理條件的優化

稱取陽性樣品0.50g，考察了甲醇、丙酮、乙酸乙酯、去離子水4種不同極性的溶劑，在上述實驗條件下測定。三種萃取劑中極性最大的甲醇對3種物質的萃取效果最好，丙酮和乙酸乙酯次之。綜合考慮萃取效果、試劑價格和毒性，本文采用甲醇作為萃取溶劑。

3.2 標準曲線與檢出限

用甲醇配制濃度均為100mg/kg的MI，CMI，BIT混合標準溶液，做為標準儲備液，用甲醇配制成10mg/kg標準中間儲備液，逐級稀釋濃度為5，10，20，50，100，200，500，1000ug/kg的混合標準溶液，在上述色譜質譜條件下測定，結果表明MI，CMI，BIT在0～1.0mg/kg線性范圍內三種防腐劑的質量濃度與響應值呈現良好的線性關系（表4）。

以空白樣品基質（甲醇）稀釋標準曲線上最低濃度出峰時，取信噪比S/N=3和樣品處理過程的稀釋倍數計算得出檢出限（LOD），信噪比S/N=10和樣品處理過程的稀釋倍數計算得出定量限（LOQ）。歐盟玩具協調標準EN71-11-2005中采用高效液相色譜一紫外檢測法對玩具材料中的BIT進行檢測，其定量限為5mg/kg。本方法3種物質的檢出限均低于0.5mg/kg，因此，本方法優于EN71-11-2005中所推薦的方法。

3.3 回收率和精密度

對方法做3水平6平行的添加回收實驗，由表可知：平均回收率85%～111%，相對標準偏差0.93%～8.20%，所建方法重復性較好，回收率滿意（表5）。均滿足定量分析要求。

4 結論

綜上所述，本文建立了一種同時檢測木材及木制品中異噻唑啉酮類防腐劑的方法。該方法前處理簡單，易于操作，采用液相色譜一串聯質譜檢測，準確性高，回收率較高。該方法的建立為木材及木制品中異噻唑啉酮類防腐劑的使用和監管提供了技術支持。

（責任編輯：鄭京津）