加速溶劑萃取-高效液相色譜法測定紡織品中硝基苯類化合物

潘建君，張曉婷，閔 潔，鐘 蕓

（1.湖州出入境檢驗檢疫局綜合技術服務中心，浙江湖州 313000；2.東華大學生態紡織教育部重點實驗室，上海 201620）

硝基苯類化合物被廣泛應用于染料、農藥、醫藥、炸藥等化工產品的生產，是一種重要的生產原料。同時，硝基苯類化合物也是一類廣泛存在的有機污染物，是國際公認的危險化學品。美國環保局規定硝基苯類化合物為優先監測物質，我國將其確定為58種優先控制的有毒化學品之一。2015年12月17日，歐盟化學品管理局（ECHA）將硝基苯列入第14批高關注度物質（SVHC）候選物。

硝基苯類化合物的測試方法主要有分光光度法[1]、液相色譜法[2-4]、氣相色譜法[5-8]及氣相色譜-質譜法[9]等，測試的產品或對象主要集中在空氣[1，3]、水[2，5-7，9]、化妝品[4]及土壤[8，10]等，目前還沒有見到紡織品中有關硝基苯類化合物檢測方法的研究報道。

加速溶劑萃取技術具有提取效率高、提取溶劑用量少、操作安全性好、自動化程度高等特點，是近年來發展最快的萃取技術，已被廣泛應用于有機污染物殘留檢測領域[11-12]。

本實驗采用加速溶劑萃取技術，通過對液相色譜測試條件、方法檢出限（LOD）和定量限（LOQ）、回收率、精密度等的研究，建立了一種測定紡織品中硝基苯、鄰/間/對硝基甲苯、鄰/間硝基氯苯、鄰/間/對二硝基苯、2,6-二硝基甲苯、3,4-二硝基甲苯、2,4-二硝基氯苯、2,4,6-三硝基甲苯等13種硝基苯類化合物的方法。

1 實驗

1.1 儀器與試劑

儀器：ASE350加速溶劑萃取儀（美國戴安中國有限公司），BUCHI R-210旋轉蒸發儀（瑞士BUCHI公司），UV-2501PC紫外分光光度計、LC-10AT液相色譜儀（日本島津公司），CPA225D電子天平（德國賽多利斯公司）。

試劑：甲醇、丙酮、乙酸乙酯、環己烷及二氯甲烷（色譜純，國藥集團化學試劑公司），硝基苯、鄰/間/對硝基甲苯、鄰/間硝基氯苯、鄰/間/對二硝基苯、2,6-二硝基甲苯、3,4-二硝基甲苯、2,4-二硝基氯苯、2,4,6-三硝基甲苯等13種標準品（純度均大于99%，德國Dr.Ehrenstorfer公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準溶液配制

分別準確稱取適量的13種硝基苯類化合物標準品，用甲醇溶解、定容，配制成質量濃度約為100 mg/L的單標標準儲備溶液，保存在棕色樣品瓶中，在4℃下儲存備用，保質期為6個月。

使用時，分別取適量單標標準儲備溶液用甲醇逐級稀釋至所需要的質量濃度。

1.2.2 樣品前處理

準確稱取1.0 g（精確至0.01 g）樣品放入加速溶劑萃取儀中。萃取條件：70℃，10.34 MPa，萃取池體積10 mL，靜態萃取5 min，萃取劑甲醇，清洗體積為池體積的60%，吹掃100 s，循環5次。提取完畢后收集提取液于雞心瓶中，在40℃水浴中旋蒸至近干，再用氮氣吹干，用甲醇溶液定容至2.0 mL，過0.45 μm濾膜后上機測試。

1.2.3 儀器分析條件

XDB-C18色譜柱（5 μm，4.6 mm×250 mm），柱溫30℃，檢測波長265nm，流動相V（甲醇）∶V（水）=45∶55，等度洗脫，流速1.0 mL/min，進樣量20 μL。

1.2.4 自制陽性樣品

取不含硝基苯的純棉織物25 g于螺紋口試劑瓶中，加入50 mL質量濃度為100 mg/L的硝基苯單標標準溶液，密封超聲1 h后靜置24 h，于通風柜中自然晾干后備用。

2 結果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

根據“相似相溶”的基本原則來選取提取溶劑，測試了5種常用有機溶劑對自制陽性樣品中硝基苯的提取效果，結果見表1。從表1可知，5種有機溶劑對硝基苯的提取效率沒有顯著性差異，主要是因為硝基苯易溶于有機溶劑。本實驗采用最為常見的甲醇作為提取溶劑。

表1 不同溶劑提取效果的比較

2.2 色譜條件的優化

2.2.1 色譜柱的選擇

比較了3種色譜柱[XDB-C8（5 μm，4.6 mm×250 mm），XDB-C18（5 μm，4.6 mm×150 mm），XDB-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）]對13種硝基苯類化合物的分離效果。結果表明，選用XDB-C8柱時，鄰二硝基苯與對二硝基苯以及鄰硝基甲苯與對硝基甲苯兩組成分的出峰時間很接近，通過調節流動相比例也不能將重疊峰有效分離；選用XDB-C18（5 μm，4.6 mm×150 mm）柱時，由于柱子較短，每種成分的出峰時間普遍較短，雖然峰形較好，但相互之間分離度普遍不高；而選用XDB-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）柱時，通過調節流動相比例，基本能實現13種成分的基線分離，滿足檢測需求。因此，選擇XDB-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）柱作為分析柱。

2.2.2 檢測波長的確定

利用紫外分光光度計分別對13種硝基苯類化合物的單一標準溶液在190～600 nm進行掃描分析，各物質的最大吸收波長見表2。綜合考慮各種化合物的紫外吸收情況，最后選擇265 nm作為檢測波長。

表2 13種硝基苯類化合物的最大吸收波長

2.2.3 流動相比例和流速的調節

流動相比例和流速調節是改善液相色譜峰形、提高分離度以及改進工作效率的重要手段。甲醇+水體系是液相色譜分析中最常用的流動相組合。測試了不同甲醇+水比例的流動相組合，結果表明，當甲醇與水的體積比為45∶55、流速為1.0 mL/min時，13種硝基苯類化合物具有較好的峰形和分離度，圖1是在此條件下13種硝基苯類化合物的標準溶液色譜圖。

圖1 13種硝基苯類化合物標準溶液色譜圖

2.3 線性方程及相關系數

分別取 0.05、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00 μg/mL的13種硝基苯類化合物標準混合溶液，根據確定的測試條件進行測試，以標準溶液質量濃度為橫坐標，相應的峰面積為縱坐標，建立標準曲線并確定線性相關系數，結果見表3。由表3可知，13種硝基苯類化合物的線性相關系數為0.997 9～0.999 9，峰面積與質量濃度之間具有良好的線性關系。

表3 方法的線性方程和相關系數

2.4 檢出限和定量限

分別以3倍信噪比（S/N=3）和10倍信噪比（S/N=10）確定方法的檢出限和定量限，結果見表4。由表4可知，方法的檢出限（LOD）為0.01～0.05 mg/kg，定量限（LOQ）為0.05～0.20 mg/kg。

表4 方法的檢出限和定量限

2.5 回收率和精密度

在空白純棉織物中分別添加3種不同質量濃度的硝基苯類化合物混標溶液，且各個質量濃度重復實驗6次，測定方法的加標回收率和精密度（相對標準偏差，RSD），結果見表5。由表5可以看出，13種硝基苯類化合物的加標回收率為80.8%～105.2%，RSD為2.25%～6.51%，滿足測試要求。

表5 加標回收率和精密度實驗結果（n=6）

2.6 實際樣品檢測

依照本實驗建立的方法對20份紡織樣品進行檢測，在其中一份樣品中檢測出2,6-二硝基甲苯25.62 mg/kg，其余樣品均未檢測出硝基苯類化合物。實際樣品測試陽性的液相色譜圖見圖2。

圖2 實際樣品測試陽性的液相色譜圖

3 結論

（1）建立了加速溶劑萃取-高效液相色譜[液相色譜條件為：XDB-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）柱，流動相V（甲醇）∶V（水）=45∶55，流速1.0 mL/min，檢測波長265 nm]法測定紡織品中13種硝基苯類化合物的方法。該方法的檢出限（LOD）為0.01～0.05 mg/kg，定量限（LOQ）為0.05～0.20 mg/kg，在一定質量濃度范圍內線性相關系數為0.997 9～0.999 9，3個不同質量濃度添加實驗中，加標回收率為80.8%～105.2%，相對標準偏差（RSD）為2.25%～6.51%（n=6）。

（2）本方法操作簡便、準確度高，回收率及精密度好，適用于紡織品中硝基苯類化合物的測定。