荧光增白剂检测方法研究进展*

王海涛，张小慧，曲志勇，曲霞

（烟台出入境检验检疫局，山东烟台 264000）

荧光增白剂检测方法研究进展*

王海涛，张小慧，曲志勇，曲霞

（烟台出入境检验检疫局，山东烟台 264000）

介绍荧光增白剂的主要应用，对荧光增白剂常用的检测方法紫外灯法、紫外分光光度法、分子荧光光谱法、液相色谱法、高效液相色谱-质谱联用法的应用进行综述，并分析了各检测方法的优缺点，展望了未来的发展方向。

荧光增白剂；检测方法；进展

荧光增白剂是一种荧光染料，或称为白色染料，也是一种应用广泛的化工原料。荧光增白剂的增白是光学上的补色、增亮，可以显著提高白色基质的白度、浅色基质的鲜艳度，而不会对被增白的基质造成损伤。该法比传统的加蓝增白法和化学漂白法简单［1］，是目前最有效和最常用的提高基质白度的方法之一，在造纸、洗涤剂、化妆品、塑料制品行业中均有着广泛应用［2-5］。目前全世界生产的荧光增白剂已超过1 000多种，年总产量达15万t以上［6］，其分子结构类型有15种以上。有研究表明，荧光增白剂的毒性与其分子结构有很大关系，目前常用荧光增白剂的毒理数据表明：在适量的添加范围内，荧光增白剂低毒或无毒［7］，但当荧光增白剂含量过高或添加了具有毒性的荧光增白剂时，荧光增白剂就会通过食物的迁移进入人体或直接与人体接触而对人体健康构成潜在威胁。很多国内外标准及法律法规对荧光增白剂在食品接触用纸中的使用有一定的限制要求，荧光增白剂的检测方法也是当前研究的热点之一。

目前，我国对荧光增白剂的检测标准主要有GB/T 5009.78-2003和GB/T 27741-2011［8-9］，标准规定了对纸中荧光增白剂的检测方法是用紫外灯照射进行定性测定，用紫外分光光度法、高效液相色谱法进行定量测定。随着荧光增白剂使用范围的扩大及相关研究的开展，检测方法涉及荧光分光光度法、高效液相色谱联用等仪器方法，检测样品则涉及到纸、塑料、化妆品等产品。荧光增白剂含量的检测主要是测定其迁移后的含量，是对荧光增白剂的毒理研究和毒性定性的主要判定依据。

笔者对荧光增白剂的检测方法研究进展进行综述。

1　紫外灯法

紫外灯法可以快速确定样品中是否添加了荧光增白剂，是一种实验条件容易满足、成本较低的检测方法，但该方法仅能定性确定是否含有确定的最大激发波长、最大发射波长的荧光增白剂，判定结果易受操作者和环境等因素影响，且长期使用该法易对操作人员身体造成一定伤害。

2　紫外分光光度法

紫外分光光度法是依据所要测定的荧光增白剂类别，选取最佳溶剂，确定其最大吸收波长，然后根据朗伯-比耳定律的基本原理，以溶液质量浓度与吸光度制作标准曲线，以此进行荧光增白剂的含量测定。该法是国家标准GB/T 27741-2011规定的测定纸和纸板中可迁移性荧光增白剂的检测方法［9］。

夏佩英［10］等用紫外分光光度法测定二苯乙烯三嗪型荧光增白剂的荧光强度，以吸光度与标准溶液的浓度绘制标准曲线，并分别考察了温度、光照及水不溶物对测定结果的影响。刘荣琴等［11］以pH值为9.0的氢氧化钠溶液为提取剂，对纸样中荧光增白剂进行提取，采用波长350 nm对提取液中的多种荧光增白剂进行同时测定，以荧光增白剂VBL的含量表示被测试样中荧光增白剂总含量。董仲生［12］用紫外吸收法以水作为溶剂测定了荧光增白剂210的含量，以DMF为溶剂测定了荧光增白剂199的含量［13］。林亚宁等［14］以氨水处理塑料包装样品，采用紫外分光光度法测定了其中的荧光增白剂，方法回收率为95.7%～102.4%，相对标准偏差为2.49%，检出限为0.06 mg/kg。

紫外分光光度法可以减少或避免人为因素的影响，是一种简单、易行、实用、快速、低成本的检测方法，设备为大多数企业接受。由于光照及环境温度对荧光增白剂的稳定性有一定影响，因此在测定过程中需要避光，样品不能放置时间过长。紫外分光光度法是由传统目视评定向仪器测定转变的进步，代表着未来仪器检测的发展方向。该法可对特定的荧光增白剂进行定量测定，无法对荧光增白剂类别进行定性判定，具有一定的局限性。

3　分子荧光分光光度法

分子荧光光谱法又称为分子发光光谱法或荧光分光光度法，该法是一种利用某一波长的光线照射试样，使试样吸收辐射，然后再发射出波长相同或波长较长光线的化学分析方法。不同类型的荧光增白剂经紫外光激发后，有不同的最大发射波长和最大激发波长，荧光光度法即利用此原理对荧光增白剂进行定性和定量。

林亚宁等［14］利用荧光分光光度计测定了不同浓度下二苯乙烯三嗪型荧光增白剂VBL溶液体系的吸收光谱，分析了吸收光谱特性随荧光增白剂溶液体系浓度变化的规律，得到了吸收谱峰值及吸收谱起始波长两组反映荧光增白剂溶液体系浓度的新的敏感参量，并给出了利用该敏感参量进行荧光增白剂溶液体系浓度的检测方法。谭曜等［15］以荧光法测定不同塑料荧光增白剂的最大激发波长和最大发射波长，建立了塑料荧光增白剂定性分析方法，激发波长为369 nm，发射波长为435 nm，在0.12～6.0 mg/L线性范围内建立了塑料荧光增白剂OB的定量分析方法。张少文等［16］采用荧光光度法测定纸中荧光增白剂VBL的含量，VBL的质量浓度在2.00 mg/L以内与其荧光强度成线性关系，检出限为0.001 mg/L，加标回收率为84.7%～94.9%，相对标准偏差为3.4%。罗冠中等［17］通过对3种常用二苯乙烯型荧光增白剂VBL，BA，CXT荧光光谱和标准曲线的研究，建立了以VBL为标准物质分子荧光光谱法检测生活用纸中荧光增白剂的定量方法，并对pH值和实验用水纯度对VBL稳定性的影响进行了初步探讨。

采用分子荧光光谱法测定荧光增白剂，方法简便、快速、灵敏、准确，不仅具有紫外分光光度法测定荧光增白剂的优点，而且还可对荧光增白剂进行定性判定。该法在测定过程中会受光照、环境温度和提取溶剂稳定性的影响，且其定性判定方法具有一定的局限性，即需要将荧光增白剂进行提取，分别确定其最大激发波长和最大发射波长，这种方法对于更多类型荧光增白剂的定性判定具有不确定性。利用分子荧光光谱技术的三维荧光光谱技术可在荧光增白剂不需要进行迁移性提取的条件下进行定性判定。三维荧光光谱是发射强度、激发波长、发射波长的三维矩阵光谱，能较完整地表达研究体系的荧光信息，利用三维荧光等高线图的指纹性，结合化学计量学技术可完成多组分混合物体系中较为复杂的定量与定性分析任务，在酒年份鉴别、石油类污染物和产地溯源等方面有一些应用［18-20］。目前分子荧光光谱测定荧光增白剂的检测方法已相对成熟，鉴于该检测技术的优点和仪器价格优势，该法仍有很大的研究空间。

4　高效液相色谱法

高效液相色谱法通过将进样溶液经色谱分离后，利用紫外检测器或荧光检测器，根据保留时间和色谱峰面积进行定量测定。

林亚宁等［14］以氨水处理塑料包装样品，采用高效液相色谱法测定其中的荧光增白剂，方法回收率为98.8%～102.3%，相对标准偏差为1.15%，检出限为0.03 mg/kg，该法比紫外分光光度法测量精度高。练习中等［21］建立了高效液相色谱测定食品中残留的三嗪基氨基二苯乙烯型荧光增白剂的检测方法，定量分析的线性范围为0.1～100 mg/kg，相关系数为0.999 5，检出限为5 μg/L，加标回收率为87.1%～92.5%。行业标准SN/T 2901-2011《出口食品接触材料纸和纸制品荧光增白剂的测定液相色谱法》［22］，规定了高效液相色谱柱进行分离、荧光检测器检测与食品接触的纸和纸制品中荧光增白剂VBL的方法，该法检出限为1 mg/kg。焦艳娜等［23］使用三氯甲烷作提取剂，建立了同时测定食品接触材料制品中荧光增白剂的高效液相色谱-荧光检测法，能满足进出口食品包装材料制品中荧光增白剂日常检测的需要。

高效液相色谱法能对特定的荧光增白剂进行准确定量，但该法检测成本较高，且根据化合物的保留时间和光谱定性易受杂质干扰，因此对不同种类荧光增白剂的定性判定有一定局限性。

5　高效液相色谱-质谱联用法

受到溶剂和光照等因素的影响时荧光增白剂易而发生异构体转换，高效液相色谱荧光检测器对异构体的检测受到限制，并且色谱柱的分离主要借助于离子，长期使用会缩短色谱柱的使用寿命，而高效液相色谱与质谱联用能很好地解决这种问题，因而该法成为该领域近年来的研究热点。

刘峻等［24］使用液相色谱-串联质谱的方法测试了市面爆米花桶中荧光增白剂的种类和含量，所测定的4种荧光增白剂检出限均小于10 ng/mL，相对标准偏差小于10%。张建莹等［25］采用60%甲醇-水溶液，于75℃水浴振荡提取试样中的荧光增白剂，建立了新鲜食用菌种荧光增白剂85、荧光增白剂71、荧光增白剂113的超高效液相色谱-串联质谱定量检测方法，方法在0.010 0～0.500 0 mg/L范围内有良好的线性关系，回收率为80.0%～101.0%，相对标准偏差为3.4%～11.9%，测定下限为0.100 mg/kg。杜志峰等［26］采用甲醇-0.1%甲酸为流动相，在C18色谱柱上梯度洗脱分离，在电喷雾正离子及TOF MS触发TOF MS/MS的模式下检测，以保留时间、一级离子质量准确度、一级离子同位素分布、二级碎片与库匹配4种手段确保准确定性分析，以TOF MS提取离子的色谱峰面积定量，建立了食品接触纸包装材料中7种荧光增白剂的液相色谱串联高分辨飞行时间质谱的筛查与定量检测方法。

高效液相色谱与质谱联用法能实现荧光增白剂的良好分离和准确测定，其采用保留时间与特征离子对比例对已知目标物进行定性和定量分析，因此准确性和灵敏度更高，但因其仪器设备成本较高，不利于企业生产的检测和监控，在实际应用上有一定局限性。

6　结论与展望

对应不同种类的荧光增白剂样品和不同的检测方法，实验所采取的前处理方法各有不同。随着更多荧光增白剂品种的开发及更广泛的应用，对不同荧光增白剂及不同产品中荧光增白剂含量的准确、快速检测将是未来研究的主要方向。荧光增白剂的检测标准也应由纸类扩展至塑料及其它产品类别，对荧光增白剂的检测不仅限于VBL，而对不同荧光增白剂的毒理进行研究也是未来一个重要研究方向。

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Development of Detection Method of Fluorescent Whitening Agents

Wang Haitao， Zhang Xiaohui， Qu Zhiyong， Qu Xia
（Yantai Entry & Exit Inspection and Quarantine Bureau，Yantai 264000，China）

The applications of fluorescent whitening agent were introduced， and common test methods were summarized such as ultraviolet lamp method， UV spectrophotometry， molecular fluorescence spectrometry， liquid chromatography and liquid chromatography-mass spectrometry. The merits and faults of all test methods were analysized and the development direction was pointed out.

fluorescent whitening agent； detection method； development

O657.63

A

1008-6145（2016）02-0100-03

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.02.030

*山东检验检疫局科技计划项目（SK201315）

联系人：王海涛；E-mail： htwang08@163.com

2016-01-20