高效液相色谱法同时测定纸制包装材料中的11 种荧光增白剂

叶玲，陈树东，区硕俊，罗曼妮，陆智峰

(广州质量监督检测研究院 国家加工食品质量监督检验中心(广州)，广东 广州 511447)

荧光增白剂(FWAs)在我国洗涤剂、纸张、纺织品等工业中有很广泛的应用，由于含有芳香胺基结构和苯乙烯基结构，长期接触或者摄入会有致癌的危险。为了保证消费者健康安全，欧盟、美国和中国都将荧光增白剂作为食品接触性塑料制品的添加剂进行监管［1］。同时也规定了相关的限用量和/或特定迁移量［2-5］，例如FWA184，欧盟法规2002/72/EC和GB 9685—2008 都规定了其特定迁移量(SML)为0.6 mg/kg，GB 9685—2008 还规定了聚苯乙烯塑料制品中的最大使用量为0.02%，美国则针对不同用途的塑料产品，规定FWA184 的加入量不得超过0.015%［6］。由于增白剂的效果显著，因此存在多行业滥用或违法添加的情况。因此，建立一种快速同时测定纸制包装材料中多种荧光增白剂的有效方法，对食品及各类非食品产品的安全监测具有积极的意义。

目前，国内外对荧光增白剂的检测方法研究主要集中于紫外检测法［7］、荧光检测法［8］、超高效液相和液相质谱法［9-11］。前两者基本难以准确定量，而后两者则需要较高的检测成本，一般实验室难以满足。高效液相色谱法具有成本相对便宜，适用性广等优点［12-13］，但要同时检测10 种以上荧光增白剂，提取和分离难度较大。

本文根据食品接触性纸制品包装材料的特性，选择适当的方法将荧光增白剂进行提取，使用荧光检测器测定荧光增白剂的最大激发波长和最大发射波长［6］，建立了同时测定食品接触性纸制包装材料中的11 种荧光增白剂含量的方法。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

糕点接触性纸制包装材料;11 种荧光增白剂标准品;甲醇、乙腈均为色谱纯;三氯甲烷、四丁基溴化铵均为分析纯;去离子水。

Waters 2695 高效液相色谱仪(配2475 荧光检测器);RF-5310PC 荧光分光光度计;MS3 basic 漩涡混合器;KQ-250DV 型数控超声波清洗仪;Milli-Q 去离子水发生器。

1.2 标准溶液的配制

将各固体标准品用三氯甲烷配制成1 000 mg/L的标准储备液，吸取11 种标准储备液用甲醇稀释配成混合标准系列溶液，各单标浓度分别为0. 05，0.10，0.50，1.0，5.0，20.0，50.0，100.0，200.0 μg/L。

1.3 样品的前处理

将纸制包装材料制成约0.5 cm×0.5 cm 大小，混合均匀。准确称取5.0 g 样品于50 mL 具塞比色管中，加入30 mL 三氯甲烷，在功率250 W，40 ℃条件下超声提取。冷却至室温后用三氯甲烷定容，摇匀。移取1.0 mL 样品溶液于另一支10 mL 比色管中，于涡漩振荡器上边涡漩边缓慢滴加甲醇，并用甲醇定容，摇匀，静置。取上清液过0.22 μm 有机滤膜，待测。

1.4 色谱条件

色谱柱为 Phenomenex Gemini C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm);柱 温20 ℃;进 样 量10 μL;流 量1. 0 mL/min;最 大 激 发 波 长λex=360 nm，最大发射波长λem=430 nm;流动相A(乙腈)，流动相B(水)，采用梯度洗脱，具体设置见表1。

表1 洗脱梯度程序Table 1 The HPLC gradient elution condition

2 结果与讨论

2.1 流动相的选择

考虑到标准物质的极性与FWA85、FWA351 具有阳离子，应选用极性相当的液体作为流动相，并尝试在流动相中配备离子对试剂［14］。在上述色谱条件下，用不同比例甲醇-水、甲醇-3 mmol/L 四丁基溴化铵、乙腈-水3 种组合流动相作梯度洗脱。结果表明，用甲醇-水和甲醇-3 mmol/L 四丁基溴化铵作流动相时，有部分目标物不出峰，且出峰的目标物出现拖尾现象，用乙腈-水作流动相时，峰型有改善，保留时间相对适中。

2.2 浸泡液的选择

甲醇、乙腈、三氯甲烷对FWAs 的溶解性，见图1。

图1 浸泡液对回收率的影响Fig.1 The effects of extraction solution on the average recovery

由图1 可知，三氯甲烷对11 种FWAs 的溶解性最好，因此选取三氯甲烷作为提取溶剂。甲醇和乙腈对于部分FWAs 溶解度较低，但用甲醇作为定容液具有较好的沉淀净化效果。

2.3 柱温对分析效果的影响

实验比较了柱温在20，25，30 ℃时，11 种荧光增白剂的分离效果、柱效、峰形对称性和仪器的稳定性。结果表明，在25，30 ℃时，标准品分离效果较差，柱效也较低;20 ℃时，柱效较高，标准品峰型对称性好，能达到最好的分离度，且仪器仍能保持稳定状态［15］，见图2。

图2 11 种荧光增白剂分离效果图Fig.2 The HPLC chromatogram of the 11 FWA1.FWA85，2.FWA 351，3.FWA 52，4.FWA 135，5.FWA 199，6.FWA 185，7.FWA 367，8.FWA 393，9.FWA 378，10.FWA 368，11.FWA 184

2.4 线性关系、检出限和定量限

配制标准工作曲线混合标准溶液，按本实验仪器条件测定，以目标组分的峰面积y 对相应的质量浓度x(μg/L)进行线性回归，结果见表2。

由表2 可知，在0.05 ～200 μg/L 浓度范围内，相关系数在0.999 2 ～0.999 8 之间，表明被分析物浓度和相应的峰面积呈良好的线性关系。检出限和定量限分别以目标化合物所产生的色谱峰与色谱背景噪音的比值的3 倍(S/N=3)和10 倍(S/N=10)计算。11 种目标物的方法检测限为1.0 ～8.0 μg/kg;定量限为4.0 ～24.0 μg/kg，表明方法具有较高的灵敏度。

表2 11 种FWA 标准曲线的线性方程、相关系数、方法检出限和方法定量限Table 2 The linear equation，correlation coefficient，limit of detection and limit of quantification

2.5 方法的回收率和精密度

方法回收率和精密度通过阴性样品的添加回收试验(n=6)进行日内考察，即分别在阴性试样中添加低(2 倍检出限)、中(5 倍检出限)、高(10 倍检出限)3 个浓度水平［16］，方法回收率和相对标准偏差(RSD)见表3。

续表3

表3 样品添加回收和精密度实验Table 3 The recovery and precision experiment

由表3 可知，回收率在88.2% ～96.6%，相对标准偏差在2.02% ～4.71%，说明方法的准确度和精密度达到分析要求。

3 结论

本实验所建立的方法具有操作简单，检测成本低的优点，且灵敏度高、分离效果好、定量准确。11种荧光增白剂的回收率在88.2% ～96.6%，相对标准偏差在2. 02% ～4. 71%，方法定量限为4. 0 ～24.0 μg/kg。说明方法的准确度和精密度达到分析要求，是测定纸制包装材料中上述荧光增白剂的有效方法，适用于检测机构的日常检验，对行业的监管能起到积极的防范作用。

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