高效液相色谱紫外检测法测定纺织品中5种双酚类物质.pdf

印染（2023 No.8）高效液相色谱紫外检测法测定纺织品中5种双酚类物质徐金梅，谭智毅，麦晓霞，蒋中鸣，颜焯文，张子豪()广州海关技术中心，广东 广州 510623摘要：采用高效液相色谱紫外检测法建立了纺织品中双酚类物质（双酚A、双酚B、双酚F、双酚AF和双酚S）的测定方法。样品以甲醇为溶剂，超声辅助萃取，采用ZORBAX EclipsePlus C18色谱柱分离，甲醇/水为流动相，梯度洗脱，外标法定量。研究了不同极性的萃取溶剂、提取方式、温度条件下样品中双酚类物质的提取效果，考察了不同吸收波长下目标物的灵敏度。在优化试验条件下，5种双酚类物质在质量浓度2.550.0 g/mL范围内与峰面积线性关系良好（R20.999），定量下限（S/N=10）为2.5 g/mL，不同添加水平下，双酚类物质的回收率为80.5%100.6%,相对标准偏差（RSDs）为2.6%5.6%。该方法操作简单，灵敏度高，适用于纺织品中5种双酚类物质的分析检测。关键词：测试；高效液相色谱；双酚类物质；纺织品中图分类号：TS197文献标志码：C文章编号：1000-4017（2023）08-0062-04Determination of 5 bisphenols in textiles by high performance liquid chromatographywith ultraviolet detectionXU Jinmei,TAN Zhiyi,MAI Xiaoxia,JIANG Zhongming,YAN Zhuowen,ZHANG Zihao()Guangzhou Customs District Technology Center,Guangzhou 510623,ChinaAbstract:An HPLC-DAD method is developed for the determination of five bisphenols(bisphenol A,bisphenolB,bisphenol F,bisphenol AF and bisphenol S)in textiles.The samples are ultrasonically extracted with methanol solution,separated by ZORBAX EclipsePlus C18column with methanol/water as mobile phase,gradient elution,and quantitative by external standard method.The extraction effects of bisphenol are studied under different extraction solvents,extraction methods and temperature conditions.And the sensitivity of the target substance under different absorption wavelengths are investigated.Under optimized experimental conditions,thepeak area of the five bisphenol compounds has a good linear relationship(R20.999)in the mass concentrationrange of 2.5-50.0 g/mL,and the lower limit of quantification(S/N=10)is 2.5 g/mL.The recoveries of bisphenol are 80.5%-100.6%,and the relative standard deviations(RSDs)are 2.6%-5.6%.The method is simple andsensitive,and is suitable for determination of 5 kinds of bisphenol substances in textiles.Key words:testing;HPLC;bisphenol substance;textiles双酚类化合物是用碳原子或硫原子将两个羟苯基连接在一起的化合物1，是化工生产重要的中间体。双酚A作为抗氧化剂、显色剂、整理剂、阻燃剂等被广泛应用于纺织等行业中2-3，其作为全球产量最大的化合物之一，2020年全球产量已超700万t4。双酚A会对机体的生殖功能5、免疫功能6、心血管系统产生影响7-8。2008年起，瑞典、挪威、加拿大、美国和我国陆续出台相关法规限制双酚A的使用9。2020年，LEATHER by OEKO-TEX限制双酚A在纺织品中使用10，限值为1 000 mg/kg。欧盟对双酚A的限制促进了50多种双酚A替代物的广泛使用，如双酚F、双酚S、双酚AF、双酚B等。这些双酚类物质作为内分泌干扰物，可干扰体内激素11，对乳腺癌细胞产生类似雌激素的影响12。另外，双酚类物质本身的双酚结构使得此类化合物存在致癌风险13。2022版OEKO-TEX新规在原来限制双酚A含量的基础上新增双酚B的限量为1 000 mg/kg，同时新增双酚F、双酚S、双酚AF为“受监测”物质14。目前，双酚A的检测方法主要有液相色谱法、液相色谱质谱联用法15-16和气相色谱质谱联用法，对于双酚B、双酚S、双酚F、双酚AF的研究主要集中在食品接触材料，检测方法主要为液相色谱质谱联用法，而针对纺织品的检测报道还较少。本文选取纺织品为研究对象，研究了萃取溶剂、提取方式和温度等因素对纺织品中5种双酚类物质提取效果的影响，并考察了不同吸收波长下目标物的灵敏度，建立了同时测定纺织品中5种双酚类物质的高效液相色谱紫外检测方法。1试验部分1.1仪器和试剂仪器Agilent1200高效液相色谱仪（配有二极管收稿日期：2023-03-28；修回日期：2023-07-18基金项目：国家重点研发计划项目（2022YFF0607200）。作者简介：徐金梅，助理工程师，主要从事有机化学分析。E-mail：。通信作者：张子豪，高级工程师，主要研究方向为有机质谱分析。E-mail：zhang_。62高效液相色谱紫外检测法测定纺织品中5种双酚类物质印染（2023 No.8）检测器，美国安捷伦公司），Elmasonic P超声波萃取仪、Sartorius电子天平（德国赛多利斯集团），Milli-Q超纯水机（德国默克公司），QYB-2自动制样机（中山市启元机械科技有限公司），ZWF-334 自动振荡仪（上海智诚），SW22自动振荡水浴锅（优莱博公司），vortex-genie2 手动漩涡振荡仪（Scientific Industries 公司），10mL移液枪、1 mL移液枪（艾本德公司），带密封垫的40mL玻璃瓶（上海安谱璀世标准技术服务有限公司），25mL容量瓶试剂双酚A、双酚B、双酚F、双酚AF、双酚S标准品（上海安谱璀世标准技术服务有限公司），甲醇（分析纯，广州化学试剂厂），甲醇（色谱纯，Fisher Chemical）1.2标准溶液的配制分别称取适量的5种双酚类标准品，用甲醇配制成质量浓度为1 000 g/mL的标准储备液，于-4 冰箱避光保存。分别移取适量体积的标准储备液，置于25 mL棕色容量瓶中，用甲醇配制成质量浓度为 2.5、5.0、10.0、20.0和50.0 g/mL的混合标准工作溶液。1.3样品的预处理取具有代表性的样品，用压样机压碎至约5 mm5 mm的小片，混合均匀。准确称取1.0 g（精确到0.001 g）样品，置于30 mL具塞玻璃瓶中，加入10 mL甲醇，将样品充分浸湿并浸泡于萃取液中，于50 超声（超声萃取仪功率为100%、频率为37 Hz）提取60 min，冷却至室温，然后用漩涡振荡仪振荡10 s后用0.45 m聚四氟乙烯过滤，过滤液待仪器分析。1.4测试条件色谱柱 ZORBAX EclipsePlus C18（4.6 mm150 mm，5 m）；进样量10 L；流速1 mL/min；柱温 30；波长扫描范围190400 nm；吸收波长200 nm；流动相A为水；流动相B为甲醇；采用梯度洗脱程序，03 min为40%55%B，310.5 min为55%65%B，10.516 min为65%B。5种双酚类物质的高效液相色谱见图1。G$)G%G$G)+LPLQG6图15种双酚类化合物的多反应监测色谱图Fig.1The HPLC chromatography of 5 bisphenol substances2结果与讨论2.1提取溶剂的选择使用不同极性的甲醇、丙酮、乙腈和正己烷4种溶剂对5种双酚类物质进行提取，研究其对纺织品中5种双酚类物质的提取效果，提取效率见图2。G6$G)G$G%G$)+GG7!图2不同提取溶剂对5种双酚类物质回收率的影响Fig.2Effect of different extraction solvents on the recoveries of5 bisphenols图2结果表明，正己烷对5种双酚类物质的提取效果最差，其他3种极性溶剂（甲醇、丙酮和乙腈）作为提取溶剂时均能取得较好的回收率。考虑到色谱分析时以甲醇为流动相，且其毒性比丙酮和乙腈低，故选择甲醇作为提取溶剂。2.2提取方式的选择以甲醇为提取溶剂，考察超声提取、水浴振荡提取和空气摇床振荡提取3种方式对纺织品中5种双酚类物质提取效果的影响。5种双酚类物质回收率见表1。表1不同提取方式对5种双酚类物质回收率的影响Table 1Effect of different extraction methods on the recoveriesof 5 kinds of bisphenol substances提取方式超声波水浴摇床空气摇床回收率/%双酚S858281双酚F807678双酚A878282双酚B938487双酚AF919598表1中回收率结果表明，超声波提取效果优于水浴振荡提取和空气摇床振荡提取。可能的原因是，超声提取技术较传统的振荡方式更全面，使分子间运动频率更高，从而提高了提取效率。因此，纺织品中5种双酚类物质选择超声提取的方式。2.3提取温度的选择以甲醇为提取溶剂，在超声频率和时间相同的条件下，对比超声提取温度（室温、40、50、60）对双酚类物质提取效率的影响，结果见表2。63印染（2023 No.8）表2不同提取温度对5种双酚类物质回收率的影响Table 2Effect of different extraction temperature on the recoveries of 5 bisphenol substances提取温度/室温405060回收率/%双酚S104108109110双酚F84818183双酚A87959095双酚B92969597双酚AF106989693表2数据显示，温度对双酚S、双酚F、双酚B提取效率的影响较小。在试验温度范围内，随着超声温度的升高，双酚A的提取效率增加，说明适当升高超声温度，有助于双酚A的洗脱。而双酚AF的试验结果表明，室温更利于双酚AF的提取，升高温度可能会导致双酚AF分解，降低提取效果。综合考虑5种双酚类物质不同温度下的提取效果，选择超声温度为50。2.4吸收波长的选择双酚类化合物含有苯环作为生色基团，可吸收紫外光，用液相色谱仪紫外检测器采集5种双酚类物质在波长为190400 nm范围内的响应值，以波长（）为横坐标，峰面积为纵坐标作图，试验结果见图3。G6G)G$G%G$)#KQP图35种双酚类物质峰面积随吸收波长的变化Fig.3Changes in peak area of 5 bisphenol compounds with absorption wavelength由图3可知，5种双酚类物质的响应值在波长为200220 nm范围内呈大幅度下降趋势，在波长为220240 nm范围内先小幅升高后下降，波长为240300 nm范围内双酚S再次出现较大幅度先上升后下降的趋势，在此波长范围内，其余4种双酚类物质基本只有较弱的响应值。考虑到背景的干扰，选择波长200 nm作为最佳吸收波长。2.5线性范围与定量下限以甲醇为提取溶剂，以空白样品加标的方式在50 超声60 min，采用1.4节测试条件，考察5种双酚类物质的线性范围、检出限和定量下限，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线。5种双酚类物质的线性范围、线性回归方程、相关系数、检出限和定量下限见表3。表35种双酚类物质的线性范围、线性回归方程、相关系数、检出限和定量下限Table 3Linear range,linear regression equation,correlation coefficient,LODs and LOQs of 5 bisphenol compounds化合物双酚S双酚F双酚A双酚B双酚AF线性回归方程Y=47.209X+10.838Y=50.311X+47.679Y=46.015X+21.966Y=44.902X-15.428Y=30.106X+2.316相关系数0.999 50.999 00.999 00.999 60.999 3检出限/（gmL-1）1.01.01.01.01.0定量下限/（gmL-1）2.52.52.52.52.5由表3可知，5种双酚类物质在2.550.0g/mL线性范围内相关系数（R2）均0.999，线性关系良好。方法检出限（LOD）（以3倍信噪比计）为1.0g/mL，定量下限（以10倍信噪比计）为2.5g/mL，方法灵敏度高，可满足日常分析的需要，而且完全满足Oeko-Tex Standard 100的规定。2.6回收率与精密度在带基质的目标物空白纺织样品中加入从低到高3个质量浓度水平（2.5g/mL、10g/mL、50g/mL）的5种双酚类物质的混合标准溶液进行加标回收试验，按1.3节进行前处理，以优化后的参数进行测定，各平行测定6次，平均加标回收率及相对标准偏差如表4所示。5种双酚类物质的加标回收率为80.5%100.6%，相对标准偏差为2.6%5.6%,该方法的准确度和精密度均满足定量检测的要求。表45种双酚类物质的回收率和相对标准偏差Table 4The recovery and RSD of 5 bisphenol compounds序号12345化合物双酚S双酚F双酚A双酚B双酚AF2.5 g/mLR/%86.383.587.484.182.8RSD/%4.53.24.25.54.210 g/mLR/%92.288.697.193.695.6RSD/%3.12.83.02.64.150 g/mLR/%84.980.592.292.8100.6RSD/%3.63.94.43.35.62.7阳性样品测定运用本方法对市场抽查的50批纺织品进行检测。结果表明，5个样品中检出双酚S和双酚A，双酚S和双酚 A 质量浓度分别为 1345 g/mL 和 2.64.2 g/mL。图4为某典型样品的高效液相色谱图。64高效液相色谱紫外检测法测定纺织品中5种双酚类物质印染（2023 No.8）+LPLQG6G$图4某纺织样品中双酚类化合物的色谱图Fig.4The HPLC chromatography of bisphenol substances in atextile product3结论通过优化提取溶剂、提取方式、提取温度等前处理条件以及紫外检测波长优化等液相色谱条件，建立了同时测定纺织品中5种双酚类物质（双酚A、双酚B、双酚F、双酚AF和双酚B）的高效液相色谱紫外检测法。该方法具有操作简便、快速、准确度高的优点，适合批量快速测定纺织品中上述5种双酚类物质。参考文献：1兰天，段国珍，刘娜，等.双酚类化合物对机体影响的研究进展J.食品工业科技，2023，44（10）：444-453.2李志刚，吴勇.超快速液相色谱-荧光可变波长测定纺织废水中酚类污染物J.印染助剂，2018，35（8）：62-643吴国坚，徐韵扬，蒋伟，等.磁固相萃取-高效液相色谱法测定纺织品中8种双酚类仿雌激素J.毛纺科技，2022，50（9）：29-344孙佳林，牛宇敏，高群，等.超高效液相色谱-串联质谱法测定灰尘中26种双酚类化合物J.色谱，2023，41（5）：417-4255REED J M,SPINELLI P,FALCONE S,et al.Evaluating the effects ofBPA and TBBPA exposure on pregnancy loss and maternal-fetal immune cells in miceJ.Environmental Health Perspectives,2022,130（3）：037010.6WINKLER J,LIU P Y,PHONG K,et al.Bisphenol A replacementchemicals,BPF and BPS,induce protumorigenic changes in humanmammary gland organoid morphology and proteomeJ.PNAS,2022,119（11）：e2115308119.7LIU J C,LIAO M L,HUANG R F,et al.Perinatal combinational exposure to bisphenol A and a high-fat diet contributes to transgenerationaldysregulation of cardiovascular and metabolic systems in miceJ.Frontiers in Cell and Developmental Biology,2022,10：834346.8田华，单立鑫，崔凯结，等.双酚类化合物污染现状及对生命早期的不良影响J.生态毒理学报，2022，17（4）：97-1119江春，刘芳，刘敏华，等.纺织品中双酚A的检测方法研究J.上海纺织科技，2014，42（7）：57-5910 田妹，李海，蒋洁蓉，等.皮革中双酚A的含量测定高效液相色谱法J.皮革与化工，2022，39（6）：12-4311 许东海，谭学蓉，赵斌，等.2020-2021年广元市主城区水源水和饮用水中双酚类化合物检测分析J.预防医学情报杂志，2023，39（2）：107-11512 刘芳，魏孟媛，刘敏华，等.纺织品印花涂层中双酚A及其替代物的检测方法J.上海纺织科技，2020，48（7）：44-4613 李红梅，熊忆茗，徐海明，等.双酚A类似物的雄性生殖毒性研究进展J.中国环境科学，2021，41（6）：2939-294514 沈娟，金帆.双酚A和三氯生对女性生殖影响的研究进展J.发育医学电子杂志，2021，9（2）：87-93.15 周信芳，韩宁，张琳萍，等.液质联用法测定纺织品中的苯酚和双酚AJ.印染，2022，48（3）：63-67.16 胡萍，王经逸，吕明旭，等.高效液相色谱-串联质谱法测定纺织品中四溴双酚AJ.印染，2022，48（5）：70-73.印染 征稿启事本刊是我国印染行业中首家公开发行的科技期刊，为国家中文核心期刊，多次荣获国家级、部级、华东地区和上海市优秀科技期刊奖。来稿要求和注意事项1来稿要求内容翔实，论点明确，论据可靠，数据准确，层次清晰，文字精练，行文规范流畅。2来稿要求在线投稿系统（）提交。3文章格式：要求写出中、英文文章标题、作者简介 姓名（出生年），性别，籍贯，职称，学位，以及研究方向或所从事的工作、工作单位、邮编、摘要及关键词。摘要、图表和中英文对照，要求写出文章主旨、重要数据、研究结论(即文摘的要素为目的、方法、结果、结论)，100300字，并写出38个关键词。4如是资金资助项目，请在来稿中注明。5文章中所运用的符号、缩写、数字、公式、结构式等应清楚规范，计量单位应采用国际标准计量单位及国家有关标准所规定的可以使用的计量单位，图表应清晰明确，前后一致。6参考文献必须按规范的著录格式列出（序号 主要责任者.文献题名 J.刊名，年，卷（期）：起止页码.），并标注在文章引用的位置，在右上角用方括号标出参考文献的序号。7请勿一稿多投。作者投稿时请自留底稿，本刊不退稿，90天内若未接到录用信息，作者可自行处理。8稿件请注明与作者联系的方法及详细通讯地址。9本刊不承担由于作者原因造成的著作权纠纷的任何连带责任。本征稿启事长期有效。65