高效液相色谱法同时测定纺织品中四氯苯酚同分异构体及五氯苯酚和邻苯基苯酚

孙 文*, 李 浩， 任海平， 王为诺， 张红燕， 曾爱民， 陈 曦

(武汉产品质量监督检验所，湖北武汉 430048)

酚类化合物四氯苯酚(TeCP)、五氯苯酚(PCP)和邻苯基苯酚(OPP)属高效杀菌剂，常用于纺织品的杀菌防腐防霉[1，2]。但由于这类酚类化合物化学性质稳定、残留期长，不仅具有生物蓄积作用，而且具有致畸、致癌、致突变等毒副作用，其在纺织品中的残留问题备受关注[3]。同时，随着对有关酚类化合物毒性、毒理研究的不断深入，不仅残留物限量日趋严格，而且残留物种类也在2,3,5,6-四氯苯酚(2,3,5,6-TeCP)基础上，增加了其另两种同分异构体2,3,4,5-四氯苯酚(2,3,4,5-TeCP)和2,3,4,6-四氯苯酚(2,3,4,6-TeCP)[4 - 6]。

目前，测定纺织品中2,3,5,6-TeCP、PCP、OPP已有标准方法及相关报道，但均未涉及TeCP另两种同分异构体；同时，现有方法大都采用气相色谱-质谱(GC-MS)、气相色谱-电子俘获(GC-ECD)检测，这些方法需要进行衍生化和萃取，有机溶剂用量大、前处理过程复杂，不利于快速测定[1 - 3,7 - 10]。高效液相色谱(HPLC)法适合高沸点、热稳定性较差的含氯酚类物质的测定。采用HPLC、HPLC-MS、HPLC-MS/MS测定不同基质中部分酚类化合物已有报道[6,11 - 14]，但未见采用HPLC及其与MS联用方法对纺织品中TeCP三种同分异构体及PCP、OPP进行同时检测的报道。本文建立了HPLC-二极管阵列检测(DAD)法同时测定纺织品中2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,5,6-TeCP、PCP和OPP。该方法不需要复杂的衍生化操作，前处理方法简便，具有良好的选择性与较高的灵敏度，提高了检测效率，可实现现行法规所要求的纺织品中苯酚类化合物的同时测定。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Waters2695液相色谱仪(美国，Waters公司)，配2998二极管阵列检测器(DAD)；XW-80A涡旋混合仪(上海沪西分析仪器厂有限公司)；TG16-Ⅱ高速离心机(长沙平凡仪器仪表有限公司)；2300T超声波清洗器(上海安谱科学仪器有限公司)。

邻苯基苯酚(纯度99.5%)、2,3,4,5-四氯苯酚(纯度99.0%，德国Dr Ehrenstorfer公司)；2,3,4,6-四氯苯酚(纯度98%)、2,3,5,6- 四氯苯酚(纯度99.5%)、五氯苯酚(100 mg/L甲醇溶液)(美国AccuStandard公司)；甲醇(色谱纯，美国TEDIA公司)；乙酸铵(上海安谱公司)：10 mmol/L，pH=6.6，超纯水当天配制。超纯水由艾科浦超纯水系统制备。

1.2 标准溶液的配制

分别准确称取2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,5,6-TeCP、OPP标准品各5.0 mg，用甲醇溶解定容至50 mL，配得质量浓度为100 mg/L的单标准储备液；所购得的100 mg/L PCP标准溶液直接使用。取上述标准储备液各1.0 mL于5 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制成20 mg/L混合标准工作液，并由此工作液配制成0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20 mg/L 的系列标准工作液。

1.3 色谱条件

色谱柱：Symmetry C18柱(250×4.6 mm i.d.,5 μm)；流动相：A为甲醇，B为10 mmol/L乙酸铵溶液。梯度洗脱程序：0～15 min，55%～70%B；15～20 min，70%～80%B；20～25 min，80%～55%B；25～40 min，55%～55%B；流速1.0 mL/min；柱温：室温；进样体积：10 μL；检测波长：210 nm。

1.4 样品前处理

取代表性样品，剪碎至5×5 mm以下，混匀。准确称取1.0 g(精确至0.01 g)样品置于100 mL具塞试管中，加入甲醇30 mL超声提取20 min，离心后将提取液转移到100 mL鸡心瓶中，残渣再用20 mL甲醇超声提取5 min，离心后合并提取液，于40 ℃水浴下旋转蒸发浓缩至近1 mL，氮气吹至近干，用甲醇溶解并定容至1.0 mL，经0.45 μm微孔滤膜过滤，在HPLC-DAD上按1.3节色谱条件测定。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理条件的优化

2.1.1提取方法的选择常规纺织品中的苯酚类化合物的提取方法主要有水蒸汽蒸馏、液液提取、超声提取、微波辅助萃取、加速溶剂萃取、固相微萃取等方法[15 - 17]。其中，超声提取是相关标准中最为常用的提取方式，该法设备简单，操作简便，普及率高，应用范围广。本文对空白基质样品进行加标回收试验，验证超声提取的提取效率。结果表明，对样品及其残渣分别进行两次甲醇超声提取共25 min，提取效率高且提取液浓缩后可直接进样测定，避免了常规方法中K2CO3溶液提取后衍生化、液液萃取等复杂步骤，提高了检测效率。

2.1.2提取溶剂的选择标准及文献报道的纺织品中禁、限用物质的提取溶剂主要有甲醇、乙腈、丙酮、正己烷、模拟汗液等。由于酚类化合物中的羟基极性较强，易溶于强极性溶剂。本文对前3种提取溶剂进行试验，采用不含目标物的棉布样品为空白基质，称取1.0 g并加入10 mg/L的2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,5,6-TeCP、PCP、OPP混合标准工作液1.0 mL，待溶液完全被样品吸收后，在相同的超声提取时间(20 min)对比其提取效率，3次平行实验结果如图1所示。结果表明，丙酮的提取效率较低，甲醇、乙腈均能满足测定的要求且甲醇提取效率比乙腈稍高。因此本实验选择甲醇作为提取溶剂。

2.1.3提取时间的选择为确定最佳提取时间，考察了不同提取时间的提取效率，3次平行实验结果如图2所示。结果表明提取效率在20 min时接近最大值，20 min后，提取效率随时间变化不大。同时为保证提取更为充分，参照标准中常用的提取步骤，对提取20 min后的残渣再提取5 min,合并两次提取液后进行后续操作。

2.2 液相色谱分析条件的选择

2.2.1检测波长的选择采用DAD检测，在波长200～400 nm对5种组分的10 mg/L混合标准溶液进行光谱扫描。由图3可知：2,3,5,6-TeCP、OPP约在220 nm处有最大吸收值；2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP约在210 nm处有最大吸收值；而PCP约在200 nm处有最大吸收值。由于甲醇的最大吸收波长为195 nm，选择200 nm检测甲醇会产生干扰。综合考虑5种组分最大吸收波长及干扰情况，选择210 nm为检测波长，以获得较高的灵敏度和减少干扰。

图1 提取溶剂对提取效率的影响Fig.1 Effect of solvent on the extraction efficiency

图2 提取时间对提取效率的影响Fig.2 Effect of time on the extraction efficiency

2.2.2流动相的选择本文选用Symmetry C18柱(250× 4.6 mm i.d.,5 μm)，分别使用不同流动相进行试验。结果表明，以甲醇-甲酸为流动相时,色谱峰分离度较差,拖尾比较严重；换用乙腈-水、甲醇-水后峰形虽得到改善，但洗脱速度太快，2,3,4,6-TeCP、OPP、PCP无法得到较好的分离；向甲醇-水中加入适量乙酸铵后，分离度得到一定改善，因此选用甲醇-10 mmol/L 乙酸铵溶液为流动相。

由于5种待测物中有4种是结构类似，仅氯在苯环上取代位置、取代数量不同,极性相似，采用等度洗脱法较难分离。本文考察了不同体积分数的甲醇-10 mmol/L乙酸铵溶液对各组分的分离情况,结果表明,采用1.3节的梯度洗脱条件进行分离较为合适,5种物质得到基线分离，10 mg/L混合标准溶液色谱图如图4所示。

图3 混合标准溶液的紫外吸收光谱图Fig.3 UV absorption spectrum of mixed standard solution

图4 10 mg/L混合标准溶液的色谱图Fig.4 Chromatogram of 10 mg/L mixed standardsolution1.2,3,5,6-TeCP;2.2,3,4,6-TeCP;3.PCP;4.OPP;5.2,3,4,5-TeCP.

2.3 线性范围、线性方程与相关系数

对系列标准溶液采用实验方法进样，以2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,5,6-TeCP、PCP、OPP标准溶液的质量浓度(x)为横坐标，色谱峰面积(y)为纵坐标绘制工作曲线并计算回归方程。其线性范围、线性方程、相关系数见表1。

表1 2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,5,6-TeCP、PCP、OPP线性范围、线性方程及相关系数

2.4 方法的回收率、精密度和检出限

取空白基质样品，分别加入10、25、100 μL浓度为20 mg/L的混合标准溶液(添加水平分别相当于0.2、0.5、2 mg/kg)进行加标回收实验，每个添加浓度平行测定3次，计算各个组分每个浓度的提取回收率和相对标准偏差，结果见表2。结果表明，在0.2～2 mg/kg 3个添加水平范围内的平均回收率为87.2%～109%，相对标准偏差(RSD)为0.92%～4.50%。结果的准确度与精密度均达到分析要求。

以加标回收试验中各目标物响应的10倍信噪比计算，根据最终样品溶液所代表的试样量、定容体积和进样体积计算该方法中各目标物的检出限见表2。

表2 2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,5,6-TeCP、PCP、OPP的精密度、回收率及方法检出限

2.5 实际样品测试

选取市场上白色棉布、印染棉布、印花棉布，经本方法检测，2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,5,6-TeCP、PCP、OPP残留量均低于Oeko Tex Standard 100和我国国家标准《生态纺织品技术要求》(GB/T 18885)的安全限定规定。

3 结论

本文提出了高效液相色谱-二极管阵列检测法测定纺织品中2,3,4,5-TeCP、2,3,4,6-TeCP、2,3,5,6-TeCP同分异构体的方法，提供了满足现行法规所需的检测技术。同时，该法实现了纺织品中TeCP同分异构体与PCP、OPP 的同时测定，一次检测即可对质量标准中所要求的苯酚类物质残留进行质量判定。与现有标准方法相比，该方法避免了复杂的衍生、萃取步骤，且对5种苯酚类残留可同时测定，具有试剂使用量少、前处理过程简便快捷、测定结果稳定可靠等特点，可提高检测效率、满足实际工作中批量检测的要求。