洗衣液中的五種熒光增白劑檢測*

王文強，潘 康，錢 凱，楊 洋，鄒 潔

(江蘇省產品質量監督檢驗研究院，江蘇 南京 210007)

熒光增白劑(fluorescent whitening agents，FWAs) 是能吸收不可見的紫外光(波長為300～400 nm)，然后激發可見的藍色或藍紫色熒光(波長為420～480 nm)的復雜有機化合物的熒光材料，又稱為白色染料；可用于補充所應用產品藍-紫光的不足，增加照射在產品上的光的全反射，使肉眼所見的材料非常白，從而達到了增白提亮的效果；目前，熒光增白劑已廣泛應用于塑料、造紙、皮革與洗滌劑等各個行業，以及熒光檢測和防偽印刷等相關的高科技領域[1-3]。

國家相關標準已經明確規定：在食品包裝用紙、餐具洗滌劑、食品工具設備用洗滌劑與洗滌消毒劑中均不得使用熒光增白劑[4-6]。在日用化學工業中，洗衣液的熒光增白劑的添加可以改善洗滌的功能，可以增加被洗滌的衣物的白度，從而達到達到亮白的洗滌功效。目前國際上對于熒光增白劑對人體的毒性危害還存在一些爭議，但也有相關報道稱熒光增白劑被人體吸收后，會增加人體肝臟的負擔，而與傷口接觸會阻礙傷口愈合，而熒光物質也會使人體的細胞產生變異，過度吸收會致癌，洗滌廢水中的熒光增白劑也會對水環境造成一定污染[7-8]。

目前，熒光增白劑的測定方法主要有熒光分光光度法[9]、高效液相色譜-熒光法[10]、液相色譜串聯質譜法[11]，而高效液相色譜-二極管陣列法[12]較少，暫未見關于洗衣液中這5種熒光增白劑檢測的相關報道。本研究拓展了洗衣液中熒光增白劑的檢測方法與種類，為洗衣液中的熒光增白劑的監測與產品質量控制提供科學依據與技術支持。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

LC1260高效液相色譜(配有二級管陣列檢測器,美國Agilent)；電子分析天平,德國賽多利斯；超純水機,美國Millipore；超聲波清洗儀;中國寧波新芝生物科技股份有限公司；高速冷凍離心機,美國Thermo Fisher；渦旋振蕩器,中國其林貝爾。

熒光增白劑VBL(CAS：12224-06-5)、CBS-X(CAS：27344-41-8)、CXT(CAS：16090-02-1)、SWN(CAS：91-44-1)、KCB(CAS:5089-22-5)，五種熒光增白劑均購于上海安譜實驗科技股份有限公司；乙腈(色譜純，Merk，德國)，樣品為網上購買的洗衣液。

1.2 標準溶液的配制

稱取熒光增白劑VBL、CBS-X、CXT、SWN標準品各50 mg(精確到0.1 mg)分別置于50 mL棕色容量瓶中，加乙腈-水(體積比1:1)溶液使溶解并定容至刻度，搖勻，即得質量濃度為1.0 g/L的標準儲備溶液。稱取KCB標準品10 mg(精確到0.1 mg)置于100 mL的棕色容量瓶中加入無水乙醇溶解并定容至刻度，混勻，即得質量濃度0.1 g/L的標準儲備液。將標準儲備溶液逐級稀釋成質量濃度分別為1 mg/L、2 mg/L、 5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L系列混合標準溶液。

1.3 樣品處理

實驗室避光條件下，稱取樣品0.50 g (精確至0.0001 g)，置10.0 mL離心管中，加入少量乙腈-95%乙醇(體積比1:1)溶液混勻樣品后定容至刻度，渦旋30 s并超聲提取15 min后，以10000 rpm轉速離心10 min，經0.45 μm濾膜過濾后，濾液為待測液，備用。

1.4 色譜條件

色譜柱：Agilent Eclipse plus C18(250 mm × 4.6 mm，5 μm)；流動相：乙腈和10 mmol/L醋酸銨水溶液(ph=6，乙酸調)梯度洗脫，梯度洗脫程序見表1；流速：1.2 mL/min；檢測波長：350 nm；柱溫：30 ℃；進樣量：5 μL。采用外標法定量。

表1 5種熒光增白劑的梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution of 5 fluorescent brighteners

2 結果與討論

2.1 前處理條件優化

2.1.1 提取溶劑的選擇

在熒光增白劑標準品溶解過程中，分別用甲醇、乙醇、水、甲醇-水(體積比 1:1)、乙腈-水(體積比 1:1)為提取劑溶劑對于熒光增白劑的溶解能力，當提取溶劑為甲醇-水和乙腈-水的時候，熒光增白劑VBL、CBS-X、CXT、SWN可以同時溶解，KCB只在無水乙醇中溶解，且溶解度較差?？紤]流動相使用的是乙腈，因此選擇采用乙腈-95%乙醇(體積1:1)為提取溶劑對洗衣液中的熒光增白劑進行提取。

2.1.2 提取時間的選擇

在提取溶劑為乙腈-95%乙醇(體積1:1)條件下，向洗衣液的空白樣品中定量添加5種熒光增白劑，分別超聲提取 5、10、15、20、25、30 min。結果表明，隨著提取時間的增加，提取率先增加，但當提取時間超過15 min 后，提取率基本保持不變，因節約時間提高效率，確定最佳超聲提取時間為15 min。

2.2 色譜條件優化

2.2.1 流動相選擇

本實驗分別考察甲醇和水、乙腈和水兩種流動相體系對熒光增白劑的分離效果，結果表明：乙腈和水兩相混合流動相的體系獲得的分離度最佳，加入10 mol/L醋酸銨在水溶液中，色譜峰形更好，進一步詳細優化流動相的梯度洗脫程序，確定最佳的梯度洗脫條件。圖1為5種熒光增白劑混合標準溶液的高效液相色譜圖。

圖1 熒光增白劑混合標準溶液的高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram of mixed standard solutions of fluorescent brighteners

2.2.2 檢測波長的選擇

在190～400 nm的波長范圍內對各個熒光增白劑的標準溶液進行全波長掃描分析，熒光增白劑VBL和CBS-X的最大吸收波長為350 nm，熒光增白劑CXT，SWN，KCB在波長240 nm和350 nm處均有吸收，考慮在在240 nm波長處其他物質干擾較多，可能會影響定量的準確性，因此選擇最大吸收波長為350 nm，綜上所述選定該方法的檢測波長為350 nm。

2.2.3 柱溫的選擇

色譜柱的柱溫對于熒光增白劑的分離選擇性與保留時間的重現性有一定的影響，本研究研究了柱溫在10～40 ℃范圍內色譜峰的分離。實驗結果表明，柱溫為30 ℃時，熒光增白劑色譜峰的峰形良好，且無干擾。

2.2.4 流速的選擇

用常規流速1.0 mL/min進行測定，熒光增白劑KCB洗脫較慢，不利于快速測定，消耗溶劑較多。當使用1.2 mL/min流速進行測定則比較好的解決了熒光增白劑KCB出峰較晚的問題，易于樣品測定，提高效率，節約成本。

2.3 方法的線性關系和定量限

將混合標準儲備溶液逐級稀釋得到的濃度為1 mg/L、2 mg/L、 5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L的混合標準工作溶液，按照測定條件濃度由低到高依次進樣分析，以各個熒光增白劑的峰面積對相應的濃度繪制標準曲線，得到線性回歸方程。各熒光增白劑的保留時間、回歸方程、線性范圍、回歸系數及檢出限(按3倍信噪比估算)見表2。

表2 熒光增白劑的保留時間、線性方程、相關系數及檢出限Table 2 Retention time, linear equation, correlation coefficient and detection limit of fluorescent brighteners

2.4 方法的回收率和精密度

以經測定不含熒光增白劑的洗衣液樣品為基質，分別進行添加回收率和精密度的測定。在低、中、高3個加標水平下，每個水平平行測定了6次，5種熒光增白劑化合物的平均回收率為93.0%～95.0%，相對標準偏差為1.2%～3.3%，結果見表3。

表3 5種熒光增白的回收率和精密度結果(n=6)Table 3 Recovery and precision results of 5 fluorescent whitening(n=6)

2.5 樣品的測定

本次試驗共購買20個不同品牌的洗衣液，其中有3個樣品檢出熒光增白劑CBS-X，占樣品數量的15%，其中檢出樣品濃度最高為1.025 g/kg；其余四種熒光增白劑均未檢出。

3 結 論

針對檢測洗衣液中的熒光增白劑VBL、CBS-X、 CXT、SWN及KCB的含量而建立的分析方法，在分離效果、方法重現性與靈敏度等方面均有良好的效果，能夠為洗衣液中5種熒光增白劑的檢測方法提供有力的支持。