HPLC法測定4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜遷移量

趙鐳，李文慧，李潔君，孫多志，左瑩

上海市質量監督檢驗技術研究院（上海 201114）

聚亞苯基砜樹脂（PPSU）是聚砜類的產品，是新型熱塑工程塑料，是分子主鏈含有砜基和芳核的高分子化合物，被廣泛用于電子電氣、醫療、汽車、食品接觸制品等領域[1]。由于其制品具有高水解穩定性，透明度好，輕巧耐摔，可以耐受高溫，可滿足嬰童用品領域便于攜帶、耐摔、外觀美觀、不含雙酚A等需求，成為生產塑料奶瓶的主要材質之一。4,4’-聯苯二酚多作為橡膠的防老劑，塑料的抗氧化劑；4,4’-二氯二苯砜多為聚砜塑料原料，醫藥助劑中間體。4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜均會引起皮膚、眼睛刺激，老鼠口服半數致死量（LD50）分別為4.92和24.0 g/kg[2]。GB 9685—2016和GB 4806.6—2016中明確規定PPSU、PSU、PESU等聚砜類作為食品接觸材料時，上述2種化合物的特定遷移量限量分別為6和0.05 mg/kg[3-4]。國內尚未出臺這兩種物質相關遷移量測定的檢測方法，給檢測和監管工作帶來不便。

高效液相色譜法又稱為高壓液相色譜法，是色譜法的一個重要分支，是化學、醫學、工業、商檢、環境等領域重要的分離分析技術應用[5-11]。液相色譜法通用性強，穩定性好，檢出限低，且4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜均有較好的紫外波長響應能力，適合采用液相色譜法進行分析。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

e2695-2998型高效液相色譜儀（沃特世科技（上海）有限公司）；DHG-9420A烘箱（上海一恒科學儀器有限公司）；電子天平ML204（瑞士梅特勒-托利多（上海）有限公司）；Milli-Q型超純水儀（美國密理博（中國）有限公司）。

4,4’-聯苯二酚（Dr.E）；4,4’-二氯二苯砜（Dr.E）；甲醇（賽默飛）；乙醇（AR，國藥）；乙酸（AR，國藥）；異辛烷（AR，國藥）。

1.2 試驗方法

1.2.1 食品模擬物

食品模擬物A：體積分數10%的乙醇溶液。

食品模擬物B：體積分數50%的乙醇溶液。

食品模擬物C：體積分數4%的乙酸溶液。

食品模擬物D：異辛烷。

1.2.2 標準溶液配制

分別稱取0.05 g 4,4’-聯苯二酚（純度＞99.8%）和4,4’-二氯二苯砜（純度＞99.8%）標準品于50 mL容量瓶中，用適量甲醇稀釋溶解后，定容至刻度作為標準儲備液，于4 ℃下保存。

取適量標準儲備液用相應食品模擬物稀釋成必要的標準曲線范圍。

1.2.3 色譜條件

色譜柱采用LC column（250 mm×4.6 mm，5 μm，Phenyl-Hexyl）；流動相為甲醇∶水=75∶25；流速1.0 mL/min；柱溫35 ℃；進樣量35 μL；檢測器PDA（4,4’-聯苯二酚波長262 nm；4,4’-二氯二苯砜波長247 nm）。

1.2.4 樣品處理方法

根據待測樣品的預期用途和使用條件，參照GB 5009.156—2016和GB 31604.1—2015選擇合適的遷移試驗條件浸泡樣品。

食品模擬物A、B、C：將遷移后的食品模擬物用0.45 μm濾膜過濾后，按儀器條件進行測定。

食品模擬物D：稱取5.0 g食品模擬物D，加入2 mL萃取溶液充分振蕩萃取后，靜置30 min，待兩相分離后取下層溶液，經0.45 μm濾膜過濾后，按儀器條件進行測定。

食品模擬物D萃取溶液：V（甲醇）∶V（水）=70∶30。

2 結果與討論

2.1 紫外光譜行為確認

取1.0 mg/L 4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜標準溶液測試，確認紫外吸收光譜，見圖1。

由圖1可知，4,4’-聯苯二酚的最大吸收波長為262 nm，4,4’-二氯二苯砜最大吸收波長為247 nm。故選擇262和247 nm這2個波長對2種物質同時進行測定。

圖1 紫外吸收光譜圖

2.2 色譜行為確認

不同食品模擬物中4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜的圖譜見圖2。不同食品模擬液中，4,4’-聯苯二酚的出峰時間為3.4 min，4,4’-二氯二苯砜的出峰時間為11.7 min。在異辛烷模擬液中4,4’-二氯二苯砜的出峰時間為12.5 min，相比水基模擬物中稍有延遲。

圖2 不同食品模擬物中標準溶液色譜圖

2.3 色譜柱選擇

4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜都含有苯環、羥基等基團，在甲醇中溶解性較好，在C18色譜柱上均有較好保留。分別使用Xbrige，Atlantis T3，SB C18，phenyl-hexyl等色譜柱進行嘗試，其中phenyl-hexyl色譜柱上的不同模擬物中的響應和峰形相對更好，故試驗選擇phenyl-hexyl色譜柱以提高試驗的穩健性和靈敏性。

2.4 流動相的選擇

根據反向液相色譜法理論分析，被測物質極性越大，出峰越快。采用甲醇（流動相A）和水（流動相B）作為流動相，4,4’-二氯二苯砜出峰時間明顯晚于4,4’-聯苯二酚，嘗試通過梯度洗脫方式縮短兩者出峰時間，梯度洗脫方式設置見表1。

經過觀察，按照上述梯度洗脫程序，雖然4,4’-二氯二苯砜提前至10 min內出峰，但是后續需要較長時間重新平衡至穩定狀態，并未明顯達到縮短檢測時間的目的，故從實用性和穩定性來考慮，試驗采用V（甲醇）∶V（水）=75∶25的等度洗脫方式進行測試。

表1 梯度洗脫方式

2.5 標準曲線及檢出限

食品模擬物A、B、C：移取0.10，0.20，0.05，0.10，0.20和0.50 mL 1.0 mg/L的混合標準溶液于10 mL容量瓶中，用相應食品模擬液定容、搖勻，配制成0.01，0.02，0.05，0.10，0.20和0.50 mg/L。

食品模擬物D：稱取5.0 g異辛烷于離心管中，加入0.10和0.25 mL 1.0 mg/L混合標準溶液及0.05，0.10和0.25 mL的10 mg/L混合標準溶液，振蕩混勻后，得到濃度0.02，0.05，0.10，0.20和0.50 mg/kg的標準工作溶液。準確移取2.0 mL萃取溶液，渦旋振蕩10 min，靜置30 min至兩相分離后離心，通過0.2 μm濾膜過濾后吸取上層萃取液供檢測。

以4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜的質量濃度為橫坐標，對應峰面積為縱坐標繪制標準曲線，其線性范圍的回歸方程及相關系數見表2。檢出限以3倍信噪比計算方法檢出限（3S/N），以10倍信噪比計算方法的定量限（10S/N）。

通過對譜圖的觀察可知，4,4’-聯苯二酚出峰時間靠前，在食品模擬物A、B、C中的峰面積相應順序為：50%乙醇模擬物＞10%乙醇模擬物C＞4%乙酸模擬物，且在4%乙酸模擬物中由于受到基質干擾，4,4’-聯苯二酚為0.01 mg/L時峰形不好（不滿足3S/N），故在4%乙酸模擬物中的檢出限高于10%乙醇模擬物和50%乙醇模擬物中的檢出限。而4,4’-二氯二苯砜出峰時間靠后，在3種水基模擬物中的響應相差不大，故檢出限保持一致。異辛烷模擬物經過萃取后，4,4’-聯苯二酚出峰在3.5 min，4,4’-二氯二苯砜出峰在12.5 min，相對其他水基類模擬物而言出峰位置有所延后。

2.6 萃取液的選擇

方法考察甲醇與水不同比例配制后的萃取液對異辛烷模擬物中目標物的萃取效力。在5.0 g異辛烷中加入0.1 mL 10 mg/L混合標準中間溶液，分別用V（甲醇）∶V（水）=10∶90，30∶70，50∶50和70∶30，及純甲醇萃取。研究發現目標物在水相多的萃取液中萃取效率較低，而在V（甲醇）∶V（水）=50∶50和70∶30時，4,4’-聯苯二酚萃取面積相差不大，但是V（甲醇）∶V（水）=70∶30時4,4’-二氯二苯砜峰面積效果更好。故試驗采用V（甲醇）∶V（水）=70∶30進行異辛烷食品模擬物中的目標物萃取液。

2.7 方法的準確度和精密度

在4%乙酸食品模擬物中加入0.05，0.25和0.50 mg/L，在10%乙醇、50%乙醇食品模擬物中分別加入0.05，0.20和0.50 mg/L這3個質量濃度水平混合標準溶液，異辛烷食品模擬物中分別加入0.05，0.20和0.50 mg/kg這3個濃度水平混合標準溶液。每個濃度制備7份，按照試驗方法進行測定，加標回收率和相對標準偏差結果見表3。

4種食品模擬物中4,4’-聯苯二酚的加標回收率為86.0%～110.0%，相對標準偏差為0.3%～6.9%，4,4’-二氯二苯砜的加標回收率為80.0%～102.4%，相對標準偏差為1.1%～5.7%，說明方法的準確度和精密度均較好。

表2 不同食品模擬物條件下的線性參數、檢出限、定量限

表3 精密度及回收率結果（n=7）

2.8 樣品分析

從市場采購10種不同品牌的PPSU奶瓶樣品，分別加入4%乙酸、10%乙醇、50%乙醇、異辛烷食品模擬物至實際標注最大容量處，于70 ℃放置2 h，重復遷移3次，取第3次遷移模擬液按照試驗方法進行測定，均未檢出4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜。

3 結論

試驗建立采用高效液相色譜法對4種食品模擬物中4,4’-聯苯二酚和4,4’-二氯二苯砜進行同時測定的方法。試驗方法前處理簡便，檢出限滿足GB 4806.6—2016和GB 9685—2016中的限值規定，準確度和精密度均較好，適合用于PPSU類制品及其他聚亞苯砜食品接觸材料的安全性能的檢測和評估。