HPLC-MS/MS法測定玩具中V6阻燃劑

章宦勝，王寧，唐玉紅，魏小春

（溫州市質量技術監督檢測院/國家鞋類質量監督檢驗中心（溫州），浙江 溫州 325007）

前言

燃燒性能不合格的兒童玩具由于其燃燒速度過快或燃燒后產生熔融，易導致兒童燒傷，燙傷，甚至危及生命，因此絕大多數兒童玩具需進行化學阻燃整理[1]。隨著溴代阻燃劑在世界范圍逐步禁用，作為其主要替代品的有機磷阻燃劑在兒童玩具中廣泛應用，并呈逐年上升趨勢。四(2-氯乙基)-2,2-二(氯甲基)-1,3-亞丙基二磷酸脂(V6)是一種新型的有機磷阻燃劑，由于其具有阻燃效率高、相容性好、熱穩定性高、揮發性低、用量少、無色無味等優點，被廣泛地應用于兒童玩具阻燃處理[2]。然而，V6 阻燃劑性質十分穩定，具有生物累積性，很難通過物理、化學和生物的方法降解，具有顯著的毒性效應。兒童接觸V6 阻燃劑會影響其神經和生殖發育，干擾甲狀腺激素的分泌，永久損傷兒童智力發育和行為能力，且有導致癌癥的風險[3-4]。目前，對V6 阻燃劑的研究主要集中在紡織品方面，而在兒童玩具領域研究較少，且主要檢測方法為氣相色譜-質譜法[5-10]。本文采用高效液相色譜-串聯質譜法對兒童玩具中V6 阻燃劑的測定進行研究，試驗結果表明，本文建立的方法檢測速度快、操作簡單便捷、靈敏度高、重復性好，可為兒童玩具中V6 阻燃劑的測定提供方法依據。

1 試驗部分

1.1 儀器設備

高效液相色譜-串聯質譜儀（1260/6495A 型），美國Agilent公司；超聲波發生器（P120H 型），德國ELMA 公司；水浴恒溫振蕩器（WF-HWD-A 型），溫州市萬豐檢測設備有限公司；分析天平（精確至0.0001g），德國Sartorius 公司；電子天平（精確至0.001g），德國Sartorius 公司。

1.2 試劑和材料

V6 標準物質，純度98.0%，德國Dr.Ehrenstorfer 公司生產；甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯均為色譜純，購于上海安譜實驗科技股份有限公司；乙酸銨，色譜純，美國Sigma-Aldrich 公司生產。

1.3 標準溶液的配制

稱取適量V6 標準物質于10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，配制成質量濃度約為1000 mg/L 的標準儲備液，4 ℃避光保存。移取適量體積的標準儲備液至10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，制得質量濃度10 mg/L 的標準中間溶液，4 ℃避光保存。臨用時，分別取標準中間液適量，以甲醇為溶劑，配制成質量濃度分別為5，10，20，40，80，100，200，400，800 μg/L 的標準工作溶液，用于制作標準曲線。

1.4 樣品前處理

準確稱取1.0 g（精確至1 mg）剪碎的試樣（任意一邊長度不大于3 mm）于30 mL 頂空瓶中，加入10 mL 甲醇后加蓋密封。待試樣完全浸濕后將頂空瓶置于超聲波發生器中超聲60 min。超聲結束后，將萃取液降至室溫后用0.22 μm 有機濾膜過濾凈化，移取適量凈化后溶液至進樣瓶中密封，供HPLC-MS/MS 測定。

1.5 HPLC-MS/MS 儀器條件

1.5.1 色譜條件

色譜柱：InfinityLab Poroshell 120 EC-C18（3.0 mm×50 mm,2.7 μm）；柱溫：30 ℃；進樣量：5μL；流速0.3 mL/min；流動相A為5 mmol 乙酸銨溶液；流動相B 為100%乙腈。色譜梯度洗脫方法見表1。

表1 超高效液相色譜梯度洗脫方法Tab.1 Gradient elution ofhigh performance liquid chromatography

1.5.2 質譜條件

電離方式：ESI+；毛細管電壓：4000 V；干燥氣溫度：180 ℃；干燥氣流速：17 L/min；鞘氣溫度：350 ℃；霧化器壓力：35 psi；監測模式：多反應監測（MRM）；V6 多反應監測參數見表2。所得V6的總離子流色譜圖見圖1。

表2 V6 的多反應監測參數Tab.2 MRMparameters ofV6

2 結果與討論

2.1 流動相的選擇

比較了水-甲醇，水-乙腈，5 mmol 乙酸銨溶液-甲醇和 5 mmol 乙酸銨溶液-乙腈流動相體系下V6 的峰型和靈敏度，結果如圖2 所示。結果表明，水-甲醇和5 mmol 乙酸銨溶液-甲醇體系造成V6 的峰型較寬，水-乙腈體系造成V6 檢測靈敏度降低，5 mmol 乙酸銨溶液-乙腈體系使得V6 有較好的峰型和靈敏度。

2.2 質譜條件的優化

將鞘氣溫度分別設定為200℃、250℃、300℃、350℃、400℃，比較了不同鞘氣溫度條件下V6 的響應值，結果如圖3 所示。結果表明，隨著鞘氣溫度的升高，V6 的響應值呈現上升趨勢。在鞘氣溫度達到350 ℃后基本達到平衡，溫度繼續上升，V6 的響應值并沒有明顯的升高，綜合考慮選擇350 ℃為鞘氣溫度。

2.3 前處理條件的優化

2.3.1 提取方式的選擇

本研究采用振蕩提取、超聲提取、索氏提取三種方式對紡織品陽性樣品進行提取，通過比較提取效果以確定合適的萃取方式。分別取1.0 g 的陽性樣品，10 mL 甲醇40 ℃振蕩提取2 h、10 mL 甲醇40 ℃超聲提取1 h、150 mL 甲醇索氏提取6 h（每小時循環4次）后濃縮定容至10 mL。所得萃取液經凈化后進行HPLC-MS/MS 儀器檢測，所得檢測值見圖4。從圖中可以看出，對于該紡織品陽性樣品，超聲提取所得檢測值高于振蕩提取和索氏提取，所用時間也少于后兩者，因此本實驗選用超聲提取作為萃取方式。

2.3.2 提取溶劑的選擇

稱取相同質量的紡織品陽性樣品，分別用相同體積的甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯進行超聲，所得超聲提取液經凈化后進行HPLC-MS/MS 檢測，所得檢測值如圖5 所示。從結果可以看出，甲醇的提取效果最好，丙酮次之，乙腈和乙酸乙酯提取效果較差。因此將甲醇確定為本實驗的萃取溶劑。

2.3.3 提取溫度的選擇

稱取相同質量的陽性樣品，以甲醇為溶劑，分別于30℃、40℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃溫度下超聲提取30 min，所得檢測值如圖6 所示。結果顯示，隨著提取溫度的提高，陽性樣品的V6 含量呈現上升趨勢。在溫度達到40 ℃后基本達到平衡，溫度繼續上升，所測得的V6 含量并沒有明顯的提升，提取效果增加不明顯，因此選擇40 ℃為提取溫度。

2.3.4 提取時間的選擇

稱取相同質量的陽性樣品，以甲醇為溶劑在40 ℃條件下分別超聲提取20 min、30 min、40 min、50 min、60 min、70 min，所得V6 檢測值見圖7。從圖中可以看出，隨著超聲提取時間的延長，V6 提取量逐漸提高，在60 min 時達到最大值，超過60 min 時，V6 提取量略微下降，綜合考慮提取效果與檢測效率，提取時間確定為60 min。

2.4 方法的線性和檢出限

按照1.3 的方法配制V6 標準工作溶液，經液相色譜-串聯質譜儀所建方法進行檢測，所得峰面積為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制標準曲線。經線性擬合所得方程為y=509.6x-1146.8，線性相關系數為0.9999。證明該方法在5～800 μg/L 濃度范圍內線性關系良好。

采用空白樣品中加標的方法，按照1.4 和1.5 進行試驗操作，所得譜圖進行信噪比計算，將信噪比＞3 時對應的V6 添加量作為方法的檢出限。在添加水平為0.04 mg/kg 時，信噪比＞3，因此將該方法檢出限定為0.04 mg/kg。

2.5 回收率和精密度

選用空白白色棉布為基質進行加標回收試驗，添加水平分別為0.05、2.0、8.0 mg/kg，試驗步驟同1.4 和1.5，每個添加水平做6 次獨立平行試驗。試驗所得回收率和精密度結果列于表3，其中精密度以相對標準偏差（RSD）表示。從表中可以看出，該方法中V6 的回收率在95%～105%之間，重復條件下的相對標準偏差在1%～3%之間，表明方法的回收率高、精密度好。

表3 方法的精密度和回收率Tab.3 Precision and recovery ofthe method

3 結論

對兒童玩具中V6 阻燃劑的HPLC-MS/MS 測定方法進行研究，確定了提取方式、提取溶劑種類、提取時間、提取溫度、HPLC-MS/MS 儀器參數等條件。方法在5～800 μg/L 濃度范圍內線性關系良好，檢出限為0.04 mg/kg，回收率在95%～105%范圍內，相對標準偏差在1%～3%之間，該法檢測速度快、靈敏度高、重現性好，可用于兒童玩具中低含量V6 阻燃劑的檢測分析。