高效液相色譜-質譜聯用儀快速測定紡織品中的四氯苯酚和五氯苯酚

翁童喜，李 巧

（廣州檢驗檢測認證集團有限公司，廣東廣州 511447）

四氯苯酚（TeCP）和五氯苯酚（PCP）是紡織品、皮革制品、木材、漿料等產品中常用的傳統防霉防腐劑，同時也是一種毒性物質，對人體具有致畸性和致癌性。為此，各國相繼建立法規限制其應用。德國對四氯苯酚和五氯苯酚的限量要求：與皮膚直接接觸產品0.05 mg/kg，不與皮膚直接接觸產品5.00 mg/kg；2021 年版STANDARD 100 by OEKO-TEX?［1］對四氯苯酚總量和五氯苯酚進行限量，其中嬰幼兒類產品為0.05 mg/kg，其他類產品為0.50 mg/kg。

目前紡織品中的四氯苯酚和五氯苯酚可以采用氣相色譜法、氣相色譜/質譜聯用法、液相色譜法、液相色譜/質譜聯用法進行測試。GB/T 18414—2006 規定樣品中的2,3,5,6-四氯苯酚和五氯苯酚經碳酸鉀溶液提取、乙酸酐衍生化后，可以采用氣相色譜/質譜法［2］或者氣相色譜法［3］進行測定。氣相色譜法或者氣相色譜/質譜法都需要先將紡織品中的四氯苯酚和五氯苯酚經K2CO3溶液提取，再加乙酸酐衍生化生成對應的含氯苯酚乙酸酯后再進行檢測，該前處理過程復雜，處理效率低。李琳等［4］采用加速溶劑萃取-高效液相色譜法測定皮革和紡織品中的四氯苯酚和五氯苯酚，該方法以正己烷作為萃取溶劑，采用加速溶劑萃取皮革及紡織品中的四氯苯酚和五氯苯酚，再采用高效液相色譜、二極管陣列檢測器（HPLC/DAD）進行分析，該方法前處理需要用到快速溶劑萃取儀，一般實驗室不具備，而且高效液相色譜法具有定性特異性差、容易受樣品基質干擾等缺點，不利于復雜樣品的檢測。王成云等［5］采用高效液相色譜/靜電場軌道（UPLC/Orbitrap HRMS）進行紡織品中含氯酚的快速篩查以及確證，使用的儀器價格昂貴，一般實驗室很難開展相關檢測。高永剛等［6］研究了液相色譜-質譜法同時測定紡織品中的19 種含氯苯酚類化合物，該方法使用的設備型號為Agilent 6120，是單四級桿質譜，只能進行SIM 模式掃描。本實驗室采用高效液相色譜-三重四級桿質譜聯用儀同時測定紡織品中的2,3,4,5-四氯苯酚、2,3,4,6-四氯苯酚、2,3,5,6-四氯苯酚以及五氯苯酚。

1 實驗

1.1 試劑

甲醇、乙酸銨（色譜純），一級水（Millipore 純水機制備），四氯苯酚和五氯苯酚標準品（詳細信息如表1所示）。

表1 四氯苯酚和五氯苯酚標準品信息

1.2 儀器

MS2045分析天平（精度0.000 1 g，梅特勒-托利多集團），DL-820E超聲波發生器（上海之信儀器有限公司），高效液相色譜-質譜聯用儀（Agilent Technologies 1290 Infinity Ⅱ，6470 Triple Quad LC/MS），有機相針式過濾器（0.22 μm）。

1.3 標準溶液的配制

分別稱取約10 mg TeCP 和PCP 標準物質，置于25 mL 棕色容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，配制成400 mg/L 的標準儲備溶液；分別移取一定體積的標準儲備溶液配制成質量濃度均為1 mg/L 的標準工作溶液，再根據需要進行適當稀釋，現配現用。

1.4 樣品前處理

將樣品裁剪成5 mm×5 mm 的碎片，混勻后稱取1 g（精確至0.001 g），置于帶螺紋的具塞硬質玻璃管中，加入20 mL 甲醇，30 ℃超聲萃取30 min，冷卻，將提取液過濾至圓底燒瓶中，再用20 mL 甲醇將殘渣超聲提取15 min，過濾后合并提取液，用旋轉蒸發儀在40 ℃以下將提取液濃縮至近干；準確移取1 mL 甲醇溶解殘渣，過0.22 μm 濾膜后供HPLC-MS/MS 測定。

1.5 儀器條件

1.5.1 色譜條件

色譜柱：Eclipse Plus C18 色譜柱（50.0 mm×2.1 mm×1.8 μm，美國Agilent 公司）；柱溫：35 ℃；進樣量：10 μL；流動相A：5 mmol/L 乙酸銨溶液；流動相B：甲醇；流速：0.2 mL/min；梯度洗脫程序：0～2 min，0%～50%A；2～10 min，50%～35%A；11.0～11.1 min，35%～70%A，停留時間15 min。四氯苯酚和五氯苯酚的總離子流圖見圖1。

圖1 四氯苯酚和五氯苯酚的總離子流圖

1.5.2 質譜條件

掃描模式：電噴霧負離子模式（ESI-）；干燥氣溫度：300 ℃；干燥氣流速：5 L/min；鞘氣溫度：250 ℃；鞘氣流速：11 L/min；監測方式：多級反應監測（MRM）模式。按照液相色譜-質譜聯用儀質譜參數優化步驟分別對四氯苯酚和五氯苯酚標準工作溶液進行優化，得出的子離子、母離子、碎裂電壓以及碰撞能結果如表2所示。

表2 四氯苯酚和五氯苯酚的掃描參數

1.6 結果計算

按照下式計算紡織品中四氯苯酚和五氯苯酚的質量分數：

式中：ρi表示樣液中四氯苯酚或五氯苯酚的質量濃度，ng/L；V表示定容體積，mL；m表示樣品質量，g。

2 結果與討論

2.1 提取條件的優化

2.1.1 提取方式

紡織品中有害物質的常見提取方式有超聲提取法、振蕩提取法以及索氏提取法。索氏提取法的優點是提取效果好，但是耗時長、使用溶劑量大，不利于提效降耗。相比較而言，超聲提取法、振蕩提取法操作簡單，效率高。

本實驗比較超聲提取法以及振蕩提取法對紡織品貼襯布加標樣品提取效果的影響。分別稱取1.0 g（精確至0.001 g）白色棉貼襯布于硬質玻璃管中，加入1 mL 混合標準工作溶液，分別在30 ℃下采用超聲波以及水浴恒溫振蕩器提取30 min，其他步驟同1.4，比較2 種提取方法的提取效果。由表3 可以看出，超聲提取法提取效率略高于振蕩提取法，因此最終選擇超聲提取法。

表3 2 種提取方法的比較

2.1.2 提取溶劑

含氯酚是強極性化合物，易溶于甲醇、乙醇、乙醚、苯等有機溶劑，不溶于水，其中乙醚、苯的毒性較大，不適合作為提取溶劑。為了避免溶劑峰的干擾，提取溶劑宜選擇甲醇。

2.1.3 提取溫度

分別稱取1.0 g（精確至0.001 g）白色棉貼襯布于硬質玻璃管中，加入1 mL 混合標準工作溶液，分別在不同溫度下超聲提取1 h，其他步驟同1.4。由圖2 可以看出，不同溫度下的測試結果相差不大，溫度越高，溶劑越容易揮發，會造成測試結果的重現性變差，而且超聲波溫度升高過程較慢，不利于提高效率，因此，最終選擇在30 ℃下超聲提取。

圖2 超聲提取溫度對化合物峰面積的影響

2.1.4 提取時間

分別稱取1.0 g（精確至0.001 g）白色棉貼襯布于硬質玻璃管中，加入1 mL 混合標準工作溶液，分別在30 ℃下超聲提取不同時間，其他步驟同1.4。由圖3 可以看出，少于30 min 時，4 種化合物的峰面積隨著時間的延長而增大，到30 min 時，峰面積均達到最大并趨于穩定。因此，合理的超聲提取時間為30 min。

圖3 超聲提取時間對化合物峰面積的影響

2.2 線性關系與檢出限

選取質量濃度均為10～1 000 ng/mL 的3 種四氯苯酚和五氯苯酚標準工作溶液進行測定，以質量濃度為橫坐標、峰面積為縱坐標繪制標準工作曲線。由表4可知，在對應的質量濃度范圍內，4種化合物的相關系數R2均大于0.999，線性關系良好。

表4 四氯苯酚和五氯苯酚的線性方程和檢出限

稱取1.0 g 白色空白貼襯布于硬質玻璃管中，加入一定體積的混合標準工作溶液，使按照1.4 步驟處理后的樣液質量濃度為線性方程的最低質量濃度，4種化合物的信噪比（S/N）均大于10，按照3 倍信噪比定性、10 倍信噪比定量原則，滿足定量要求。計算得到的檢出限見表4。

2.3 方法重現性及回收率

將白色空白貼襯布裁剪成5 mm×5 mm 的碎片，混合均勻后稱取1 g（精確至0.001 g），置于帶螺紋的硬質玻璃管中，再加入一定體積的混合標準工作溶液，制備成四氯苯酚和五氯苯酚質量分數約為0.01、0.02 和0.10 mg/kg 的加標樣品，最后按照1.4 的步驟進行前處理，每個水平重復測定7 次，得到的回收率如表5所示。

表5 方法的重現性和回收率

由表5 可以看出，在3 個加標水平下，2,3,4,6-TeCP 的回收率為91.51%～106.82%，2,3,4,5-TeCP 的回收率為91.99%～101.67%，2,3,5,6-TeCP 的回收率為95.58%～101.69%，PCP 的回收率為88.73%～101.37%。因此，四氯苯酚以及五氯苯酚在標準工作曲線范圍內的回收率為80%～120%，且RSD 均小于10%，完全滿足分析要求。

2.4 實際陽性樣品的測定

分別選取日常分析檢測中的陽性樣品，按照本實驗的HPLC-MS/MS 方法和GB/T 18414.1—2006 中的GC/MS 進行測試。

由表6 可以看出，雖然2 種方法的測試結果相差不大，但是HPLC-MS/MS 方法簡化了前處理步驟，節省了時間和成本。

表6 2種測試方法的結果比較

3 結論

采用超聲法提取紡織品中的四氯苯酚以及五氯苯酚，優化提取溫度為30 ℃，提取時間為30 min，樣液經濃縮后使用高效液相色譜-質譜聯用儀進行檢測，大大簡化了操作步驟，節省了時間以及成本，檢測方法簡便、快速、靈敏，結果穩定，滿足紡織品中四氯苯酚和五氯苯酚的檢測要求，更符合企業批量化生產、節能降耗的要求。