卷烟包装材料中荧光增白剂的UPLC测定

叶仲力 张建平 蔡国华 吴清辉 邓其馨 方钲中 张廷贵

摘要：建立了卷烟滤嘴接装纸、成型纸中荧光增白剂ABP、VBL检测的UPLC方法。样品采用N， N-二甲基甲酰胺超声提取30 min，采用ACQUITY UPLC BEH C18 （50 mm×2.1 mm，1.7 μm）色谱柱分离，用乙腈/水（V/V=20∶80，流速0.3 mL/min）混合液洗脱，荧光检测器检测。该法前处理简单，回收率高，精密度好，适用于卷烟滤嘴成型纸和接装纸荧光增白剂的测定。

关键词：卷烟;包装材料;荧光增白剂;超高效液相色谱（UPLC）

中图分类号：TS41+1        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2015）02-0437-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.02.046

Determination of Fluorescent Whitening Agents in Cigarette Packing

Materials with UPLC

YE Zhong-Li，ZHANG Jian-ping，CAI Guo-hua，WU Qing-hui，DENG Qi-xin，FANG Zheng-zhong，ZHANG Ting-gui

（Technical Center of China Tobacco Fujian Industrial Corporation， Xiamen 361022，Fujian，China）

Abstract： An UPLC method was established to determine the fluorescent whitening agents of ABP and VBL in tipping paper and plug wrapper. The samples were extracted ultrasonically with N， N-dimethylformamide for 30 min and analyzed by UPLC-FLD with a column of ACQUITY UPLC BEH C18（50 mm×2.1 mm， 1.7 μm） using acetonitrile-water solution （20∶80， V/V） as mobile phase at a flow rate of 0.3 mL/min. It was simple， precise and repeatable for detecting ABP and VBL in batches of plug wrapper and tipping paper.

Key words： cigarette; packing material; fluorescent whitening agent; UPLC

食品安全是关系到国计民生的重大问题。近几年，由食品接触性材料相继引发的食品安全问题被广泛关注。荧光增白剂（Fluorescent Whitening Agent，FWA）是一种能吸收紫外光（波长300～400 nm），并激发蓝色或蓝紫色荧光（波长420～480 nm）的复杂有机化合物[1]，能使肉眼感受白光以达到增白效果。由于荧光增白剂会削弱人体免疫力及伤口愈合能力，一旦在人体中蓄积过量，除对肝脏造成危害外，还会诱发细胞癌变，是潜在的致癌因素之一。目前，中国荧光增白剂使用量最大的是洗涤剂，其次是纸张和纺织品。在卷烟工业中，荧光增白剂主要用于滤嘴接装纸和成型纸的增白，对人体健康存在潜在危害，故应对其用量进行控制。

我国现行《QB/T 1014-2010食品包装纸》标准中明确规定：食品包装用纸张和一次性可降解餐饮具不得使用荧光增白剂;《GB 11680-1989食品包装用原纸卫生标准》中规定：纸中最大荧光面积不得大于5 mm2。虽然限量值不同，但均参照《GB/T 5009.78-2003食品包装用原纸卫生标准的分析方法》进行检测。由于这种方法受人为、环境因素影响，易造成判断差异[2]。目前，纸包装材料中荧光物质的分析方法包括：薄层层析法、紫外分光光度法、分子荧光光度法、白度法和液相色谱法等[3]，其中薄层层析法[4]操作复杂，且只能半定量分析;紫外分光光度法[5]和分子荧光光度法[6]只能测定荧光增白剂的总量，而不能定性;白度法的定量限并未统一，且评判标准根据设备存在差异;液相色谱法[7-12]易受荧光杂质的干扰，且分析成本较高[13]。

本试验采用超高效液相色谱——荧光检测器法（UPLC-FLD）对卷烟包装材料中的荧光增白剂ABP和VBL进行定性和定量研究，为建立卷烟滤嘴接装纸和成型纸中荧光增白剂的分析方法以及相关企业和监管部门提供技术参考。

1  材料与方法

1.1  材料

卷烟滤嘴接装纸、成型纸样品由本公司提供。

1.2  仪器与试剂

Acquity超高效液相色谱仪（配FLD检测器）、二元溶剂管理器和Empower2色谱工作站（美国Waters公司）;S300H超声波清洗器（德国Elma公司）;微量进样器（5 μL）或自动进样器;BT 224S电子天平（德国Sartorius公司）。

乙腈、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）为色谱纯;荧光剂标准品ABP、VBL纯度>99%，购于日本TCI公司;去离子水;0.45 μm有机相微孔滤膜（美国Agilent公司）。

1.3  方法

1.3.1  溶液配制  称取ABP和VBL各0.500 0g，用N，N-二甲基甲酰胺溶解ABP、去离子水溶解VBL，合并定容至100 mL，摇匀，得ABP，VBL标准贮备液浓度均为5 mg/mL。以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，稀释得0.01、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 μg/mL ABP和VBL系列标准溶液。

1.3.2  前处理  将卷烟滤嘴接装纸、成型纸样品剪成约0.5 mm×0.5 mm的纸屑，准确称取0.500 0 g，置于50 mL具塞三角瓶中，准确加入25.0 mL N，N-二甲基甲酰胺，超声30 min，经0.45 μm有机滤膜过滤，待测。

1.3.3  色谱分析  色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C18柱（50 mm ×2.1mm， 1.7 μm）;流动相A为去离子水，B为乙腈，洗脱程序见表1，流速0.3 mL/min;激发波长350 nm，发射波长435 nm;进样量5 μL。

2  结果与分析

2.1  提取条件选择

荧光增白剂具有复杂苯环结构，一般采用三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺等萃取。预试验比较了三氯甲烷、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、无水甲醇、50%（体积分数）甲醇、水等对接装纸、成型纸中ABP、VBL的提取效果。结果表明，N，N-二甲基甲酰胺的提取效果最好，因此本试验选用N，N-二甲基甲酰胺提取。考虑到要完全浸泡纸张，本项目选择提取液体积为25 mL。

比较了不同温度（30～60 ℃）和时间（0～24 h）对ABP和VBL提取效果的影响，结果表明，ABP和VBL的稳定性较好，不受温度和时间的影响;考察了40%功率超声条件下，不同温度（30～60 ℃）对萃取效率的影响，结果发现增白剂的提取效率与温度无关;考察了5～30 min、40 min、50 min和60 min不同超声时间的萃取效率，发现当超声时间大于15 min后，萃取效率最大。为避免长时间超声导致的样品温度升高，同时保证萃取效果，本试验确定超声时间为30 min。

2.2  色谱分析

荧光增白剂ABP、VBL同时具有荧光发射和紫外吸收，且同属于双三嗪氨基二苯乙烯类化合物，由于荧光检测器灵敏度高于紫外检测器，故本试验选用荧光检测器。试验对激发波长（300～380 nm），发射波长（420～485 nm）下对ABP、VBL标样进行扫描，结果发现ABP、VBL在350 nm激发波长、435 nm发射波长条件下检测灵敏度最大，故选择350 nm作为激发波长、435 nm作为发射波长。

采用上述色谱条件，ABP、VBL的混合标准溶液和样品加标的色谱图如图1、图2所示。

2.3  线性关系

将标准溶液按上述色谱条件进样5 μL，以浓度x（mg/L）对峰面积y作回归分析，得到回归方程为：ABP：y=2.06×107x-4.1×104，R2=0.999 6，线性范围0.01～1.00 mg/L，按3倍信噪比计算检出限为0.15 μg/L，按10倍信噪比计算定量限为0.42 μg/L;VBL：y=2.596×107x + 1.012×104，R2=0.999 9，线性范围0.01～1.00 mg/L，按3倍信噪比计算检出限为0.21 μg/L，按10倍信噪比计算定量限为0.56 μg/L;满足定量检测的要求。

2.4  重复性

该方法的日内重复性和日间重复性用同一样品按照建立的方法每天测定6次，连续检测3 d。结果表明，该方法的日内重复性RSD<5%，日间重复性RSD<5%，说明方法重复性良好。

2.5  回收率

在空白样品中，按样品质量加入0.50、1.00、10.00 μg/g水平的ABP和VBL标样，各测定3次，结果表明ABP回收率在95.10%～97.80%之间，平均回收率为96.43%;VBL回收率在96.89%～99.80%之间，平均回收率为98.39%，符合检测要求。

3  结论

该文建立了卷烟滤嘴接装纸、成型纸中荧光增白剂ABP、VBL的UPLC分析方法。样品采用N，N-二甲基甲酰胺超声提取，C18柱分离，乙腈/水洗脱，荧光检测器检测，以保留时间定性，外标法定量。该法前处理操作简便，分离速度快，重复性好，回收率高，可应用于卷烟包装材料中的荧光增白剂ABP和VBL的检测分析。

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