高效液相色谱-质谱联用仪快速测定纺织品中的四氯苯酚和五氯苯酚

翁童喜，李 巧

（广州检验检测认证集团有限公司，广东广州 511447）

四氯苯酚（TeCP）和五氯苯酚（PCP）是纺织品、皮革制品、木材、浆料等产品中常用的传统防霉防腐剂，同时也是一种毒性物质，对人体具有致畸性和致癌性。为此，各国相继建立法规限制其应用。德国对四氯苯酚和五氯苯酚的限量要求：与皮肤直接接触产品0.05 mg/kg，不与皮肤直接接触产品5.00 mg/kg；2021 年版STANDARD 100 by OEKO-TEX®［1］对四氯苯酚总量和五氯苯酚进行限量，其中婴幼儿类产品为0.05 mg/kg，其他类产品为0.50 mg/kg。

目前纺织品中的四氯苯酚和五氯苯酚可以采用气相色谱法、气相色谱/质谱联用法、液相色谱法、液相色谱/质谱联用法进行测试。GB/T 18414—2006 规定样品中的2,3,5,6-四氯苯酚和五氯苯酚经碳酸钾溶液提取、乙酸酐衍生化后，可以采用气相色谱/质谱法［2］或者气相色谱法［3］进行测定。气相色谱法或者气相色谱/质谱法都需要先将纺织品中的四氯苯酚和五氯苯酚经K2CO3溶液提取，再加乙酸酐衍生化生成对应的含氯苯酚乙酸酯后再进行检测，该前处理过程复杂，处理效率低。李琳等［4］采用加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定皮革和纺织品中的四氯苯酚和五氯苯酚，该方法以正己烷作为萃取溶剂，采用加速溶剂萃取皮革及纺织品中的四氯苯酚和五氯苯酚，再采用高效液相色谱、二极管阵列检测器（HPLC/DAD）进行分析，该方法前处理需要用到快速溶剂萃取仪，一般实验室不具备，而且高效液相色谱法具有定性特异性差、容易受样品基质干扰等缺点，不利于复杂样品的检测。王成云等［5］采用高效液相色谱/静电场轨道（UPLC/Orbitrap HRMS）进行纺织品中含氯酚的快速筛查以及确证，使用的仪器价格昂贵，一般实验室很难开展相关检测。高永刚等［6］研究了液相色谱-质谱法同时测定纺织品中的19 种含氯苯酚类化合物，该方法使用的设备型号为Agilent 6120，是单四级杆质谱，只能进行SIM 模式扫描。本实验室采用高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪同时测定纺织品中的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 实验

1.1 试剂

甲醇、乙酸铵（色谱纯），一级水（Millipore 纯水机制备），四氯苯酚和五氯苯酚标准品（详细信息如表1所示）。

表1 四氯苯酚和五氯苯酚标准品信息

1.2 仪器

MS2045分析天平（精度0.000 1 g，梅特勒-托利多集团），DL-820E超声波发生器（上海之信仪器有限公司），高效液相色谱-质谱联用仪（Agilent Technologies 1290 Infinity Ⅱ，6470 Triple Quad LC/MS），有机相针式过滤器（0.22 μm）。

1.3 标准溶液的配制

分别称取约10 mg TeCP 和PCP 标准物质，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 的标准储备溶液；分别移取一定体积的标准储备溶液配制成质量浓度均为1 mg/L 的标准工作溶液，再根据需要进行适当稀释，现配现用。

1.4 样品前处理

将样品裁剪成5 mm×5 mm 的碎片，混匀后称取1 g（精确至0.001 g），置于带螺纹的具塞硬质玻璃管中，加入20 mL 甲醇，30 ℃超声萃取30 min，冷却，将提取液过滤至圆底烧瓶中，再用20 mL 甲醇将残渣超声提取15 min，过滤后合并提取液，用旋转蒸发仪在40 ℃以下将提取液浓缩至近干；准确移取1 mL 甲醇溶解残渣，过0.22 μm 滤膜后供HPLC-MS/MS 测定。

1.5 仪器条件

1.5.1 色谱条件

色谱柱：Eclipse Plus C18 色谱柱（50.0 mm×2.1 mm×1.8 μm，美国Agilent 公司）；柱温：35 ℃；进样量：10 μL；流动相A：5 mmol/L 乙酸铵溶液；流动相B：甲醇；流速：0.2 mL/min；梯度洗脱程序：0～2 min，0%～50%A；2～10 min，50%～35%A；11.0～11.1 min，35%～70%A，停留时间15 min。四氯苯酚和五氯苯酚的总离子流图见图1。

图1 四氯苯酚和五氯苯酚的总离子流图

1.5.2 质谱条件

扫描模式：电喷雾负离子模式（ESI-）；干燥气温度：300 ℃；干燥气流速：5 L/min；鞘气温度：250 ℃；鞘气流速：11 L/min；监测方式：多级反应监测（MRM）模式。按照液相色谱-质谱联用仪质谱参数优化步骤分别对四氯苯酚和五氯苯酚标准工作溶液进行优化，得出的子离子、母离子、碎裂电压以及碰撞能结果如表2所示。

表2 四氯苯酚和五氯苯酚的扫描参数

1.6 结果计算

按照下式计算纺织品中四氯苯酚和五氯苯酚的质量分数：

式中：ρi表示样液中四氯苯酚或五氯苯酚的质量浓度，ng/L；V表示定容体积，mL；m表示样品质量，g。

2 结果与讨论

2.1 提取条件的优化

2.1.1 提取方式

纺织品中有害物质的常见提取方式有超声提取法、振荡提取法以及索氏提取法。索氏提取法的优点是提取效果好，但是耗时长、使用溶剂量大，不利于提效降耗。相比较而言，超声提取法、振荡提取法操作简单，效率高。

本实验比较超声提取法以及振荡提取法对纺织品贴衬布加标样品提取效果的影响。分别称取1.0 g（精确至0.001 g）白色棉贴衬布于硬质玻璃管中，加入1 mL 混合标准工作溶液，分别在30 ℃下采用超声波以及水浴恒温振荡器提取30 min，其他步骤同1.4，比较2 种提取方法的提取效果。由表3 可以看出，超声提取法提取效率略高于振荡提取法，因此最终选择超声提取法。

表3 2 种提取方法的比较

2.1.2 提取溶剂

含氯酚是强极性化合物，易溶于甲醇、乙醇、乙醚、苯等有机溶剂，不溶于水，其中乙醚、苯的毒性较大，不适合作为提取溶剂。为了避免溶剂峰的干扰，提取溶剂宜选择甲醇。

2.1.3 提取温度

分别称取1.0 g（精确至0.001 g）白色棉贴衬布于硬质玻璃管中，加入1 mL 混合标准工作溶液，分别在不同温度下超声提取1 h，其他步骤同1.4。由图2 可以看出，不同温度下的测试结果相差不大，温度越高，溶剂越容易挥发，会造成测试结果的重现性变差，而且超声波温度升高过程较慢，不利于提高效率，因此，最终选择在30 ℃下超声提取。

图2 超声提取温度对化合物峰面积的影响

2.1.4 提取时间

分别称取1.0 g（精确至0.001 g）白色棉贴衬布于硬质玻璃管中，加入1 mL 混合标准工作溶液，分别在30 ℃下超声提取不同时间，其他步骤同1.4。由图3 可以看出，少于30 min 时，4 种化合物的峰面积随着时间的延长而增大，到30 min 时，峰面积均达到最大并趋于稳定。因此，合理的超声提取时间为30 min。

图3 超声提取时间对化合物峰面积的影响

2.2 线性关系与检出限

选取质量浓度均为10～1 000 ng/mL 的3 种四氯苯酚和五氯苯酚标准工作溶液进行测定，以质量浓度为横坐标、峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线。由表4可知，在对应的质量浓度范围内，4种化合物的相关系数R2均大于0.999，线性关系良好。

表4 四氯苯酚和五氯苯酚的线性方程和检出限

称取1.0 g 白色空白贴衬布于硬质玻璃管中，加入一定体积的混合标准工作溶液，使按照1.4 步骤处理后的样液质量浓度为线性方程的最低质量浓度，4种化合物的信噪比（S/N）均大于10，按照3 倍信噪比定性、10 倍信噪比定量原则，满足定量要求。计算得到的检出限见表4。

2.3 方法重现性及回收率

将白色空白贴衬布裁剪成5 mm×5 mm 的碎片，混合均匀后称取1 g（精确至0.001 g），置于带螺纹的硬质玻璃管中，再加入一定体积的混合标准工作溶液，制备成四氯苯酚和五氯苯酚质量分数约为0.01、0.02 和0.10 mg/kg 的加标样品，最后按照1.4 的步骤进行前处理，每个水平重复测定7 次，得到的回收率如表5所示。

表5 方法的重现性和回收率

由表5 可以看出，在3 个加标水平下，2,3,4,6-TeCP 的回收率为91.51%～106.82%，2,3,4,5-TeCP 的回收率为91.99%～101.67%，2,3,5,6-TeCP 的回收率为95.58%～101.69%，PCP 的回收率为88.73%～101.37%。因此，四氯苯酚以及五氯苯酚在标准工作曲线范围内的回收率为80%～120%，且RSD 均小于10%，完全满足分析要求。

2.4 实际阳性样品的测定

分别选取日常分析检测中的阳性样品，按照本实验的HPLC-MS/MS 方法和GB/T 18414.1—2006 中的GC/MS 进行测试。

由表6 可以看出，虽然2 种方法的测试结果相差不大，但是HPLC-MS/MS 方法简化了前处理步骤，节省了时间和成本。

表6 2种测试方法的结果比较

3 结论

采用超声法提取纺织品中的四氯苯酚以及五氯苯酚，优化提取温度为30 ℃，提取时间为30 min，样液经浓缩后使用高效液相色谱-质谱联用仪进行检测，大大简化了操作步骤，节省了时间以及成本，检测方法简便、快速、灵敏，结果稳定，满足纺织品中四氯苯酚和五氯苯酚的检测要求，更符合企业批量化生产、节能降耗的要求。