吳剛 虞慧芳 何堅(jiān)剛 席廣成 王力君 張明譽(yù) 應(yīng)蘇玲

（1.浙江省檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)研究院 浙江杭州 311215；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院；3.中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院；4.浙江立德產(chǎn)品技術(shù)有限公司）

1 前言

臭氧空洞造成的紫外線的增強(qiáng)可能導(dǎo)致人類皮膚曬黑、曬傷，甚至誘發(fā)皮膚癌。因此，防紫外線功能紡織制品受到消費(fèi)者的青睞[1-3]。一般的天然纖維或常規(guī)化學(xué)纖維制成的服裝面料不能滿足防紫外線輻射要求，防紫外線的功能性紡織品一般要通過功能性纖維和功能性后整理獲得，其防護(hù)原理為：采用吸收、屏蔽性能的化學(xué)試劑對(duì)纖維、紗線或織物進(jìn)行處理。水楊酸酯類紫外線吸收劑可提高其他防曬劑的防曬效果，且因其性質(zhì)穩(wěn)定、潤(rùn)滑、難溶于水、易被添加到防曬功能紡織品中，是應(yīng)用最早的一類紫外線吸收劑，可選擇性吸收日光中波長(zhǎng)為300 nm 的紫外線，因而具有防曬作用。 主要品種有：水楊酸苯酯、水楊酸-p-叔丁基苯酯、水楊酸-p-叔辛基苯酯、間苯二酚單苯甲酸酯、對(duì)-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯、水楊酸-2-乙基己酯、水楊酸三甲環(huán)己酯等[4-6]。由于它們分子內(nèi)存在氫鍵， 能在光的作用下發(fā)生弗萊斯重排，生成具有強(qiáng)烈吸收紫外線能力的二羥基二苯酮，詳見式（1），因而該類化合物被稱為先驅(qū)型紫外線吸收劑[7]。

需要引起注意的是， 經(jīng)過弗萊斯重排生成的二苯甲酮類化合物具有刺激性和麻醉作用。 它是一種環(huán)境激素，能引起包括人類、家禽以及野生動(dòng)物等各種生物的內(nèi)分泌機(jī)能紊亂[8-11]。目前，僅見化妝品、食品包裝材料和環(huán)境樣品中部分水楊酸酯類紫外線吸收劑的檢測(cè)方法的報(bào)道， 未見紡織品中相關(guān)檢測(cè)方法的報(bào)道[12-15]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器、試劑與材料

材料：甲醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷和乙酸乙酯（均為色譜級(jí)）；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：水楊酸苯酯（純度≥98%）、水楊酸-p-叔丁基苯酯（純度≥98%）、水楊酸-p-叔辛基苯酯（純度≥98%）、間苯二酚單苯甲酸酯（純度≥98%）、對(duì)-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯（純度≥98%）、水楊酸-2-乙基己酯（純度≥98%）和水楊酸三甲環(huán)己酯（純度≥98%）等（上海安譜公司）。

儀器：超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀（UPLCMS/MS）（Acquity UPLC Quattro Premier XE 型，配電噴霧離子源（ESI），美國(guó)Waters 公司）；色譜柱：Acquity UPLCHSS T3（2.1 mm×100 mm，1.8 μm，美國(guó)Waters公司），0.22 μm 有機(jī)相過濾頭等。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

2.2.1 提取

取適量待測(cè)樣品，將其剪碎并混勻，稱取1.00 g樣品，精確至0.01 g，置于50 mL 帶螺旋蓋的玻璃提取管中，加入20 mL 甲醇浸沒試樣。密封后，置于超聲波發(fā)生器中超聲提取30 min。冷卻至室溫后，取適量上層提取液，過0.22 μm 針式過濾頭，用于超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀分析測(cè)定，外標(biāo)法定量。

2.2.2 色譜條件

2.2.3 質(zhì)譜條件

離子源：ESI 電噴霧離子源；檢測(cè)方式：正、負(fù)離子掃描多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）；毛細(xì)管電壓：3.0 kV；萃取電壓：3.5kV； 離子源溫度：135℃； 脫溶劑氣溫度：350℃；脫溶劑氣（氮?dú)猓┝魉伲?00 L/h；錐孔反吹氣（氮?dú)猓┝魉伲?0 L/h；碰撞氣（氬氣）流速：0.16 mL/min；其他質(zhì)譜參數(shù)詳見表1。

3 結(jié)果與討論

3.1 提取溶劑的選擇

本文研究的7種水楊酸酯類防紫外線整理劑分子結(jié)構(gòu)式均含有羥基苯甲酸酯基這個(gè)基本結(jié)構(gòu)，但是，它們的支鏈結(jié)構(gòu)有較大差異，含羥基較多的水楊酸酯類化合物極性明顯強(qiáng)于含羥基較少的水楊酸酯類化合物，其中間苯二酚單苯甲酸酯含有兩個(gè)羥基，因此，它的極性較強(qiáng)，隨著分子結(jié)構(gòu)中羥基的空間位置不同和烷基碳鏈的增長(zhǎng)，極性逐漸減弱。 但是，它們都易溶于醇類、醚類、丙酮、氯仿等有機(jī)溶劑，為了確定合適的提取溶劑，選擇丙酮（Acetone）、二氯甲烷（DCM）、乙酸乙酯（ETAC）和甲醇（Methanol）4種溶劑，對(duì)自制陽性棉布、滌綸和尼龍樣品進(jìn)行提取效率試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果詳見圖1~圖3。結(jié)果表明，在相同的試驗(yàn)條件下，甲醇對(duì)陽性樣品中7種目標(biāo)物的提取效果均明顯優(yōu)于丙酮、乙酸乙酯和二氯甲烷酯；同時(shí)，考慮提取溶劑對(duì)紡織品可能含有的染料的提取能力強(qiáng)弱、溶劑的揮發(fā)性和毒性等方面的綜合因素，本文采用甲醇作為提取溶劑。

表1 7種水楊酸酯類防紫外線整理劑質(zhì)譜條件表

圖1 4種不同溶劑對(duì)棉布中7種水楊酸酯類防紫外線整理劑的提取效果

圖2 4種不同溶劑對(duì)滌綸中7種水楊酸酯類防紫外線整理劑的提取效果

圖3 4種不同溶劑對(duì)錦綸中7種水楊酸酯類防紫外線整理劑的提取效果

3.2 超聲萃取溫度的選擇

將含有7種水楊酸酯類紫外線吸收劑的自制棉布、滌綸和尼龍陽性樣品剪成至5 mm×5 mm 相當(dāng)大小，混合均勻。 分別稱取1.00 g 上述剪碎樣品，放入50 mL 具塞玻璃提取管中，加入20 mL 甲醇，浸沒樣品，置于超聲波水浴中，每種處理設(shè)置6 個(gè)平行樣，設(shè)置常溫和70℃兩種溫度， 在頻率為40 kHz 的超聲波中提取0.5 h，具體結(jié)果詳見表2～表4。 結(jié)果表明，在相同的超聲頻率下，常溫與70℃超聲提取結(jié)果差異不顯著，因此，選擇常溫超聲提取作為本文提取方法。

3.3 色譜質(zhì)譜條件的選擇

本文研究的7種水楊酸酯類化合物從相對(duì)分子質(zhì)量來看， 除了水楊酸-p-叔辛基苯酯的分子量大于300 Da， 其他6 種化合物的相對(duì)分子質(zhì)量均為200~300 Da。采用乙腈和水作為流動(dòng)相，利用超高效液相色譜（UPLC）系統(tǒng)特有的超高壓優(yōu)勢(shì)和微晶柱具備小顆粒所有潛能和優(yōu)勢(shì)， 采用具有極低鍵合相流失和對(duì)極性化合物有很好保留的1.8 μm 顆粒的Acquity UPLCHSS T3 柱微晶超高效液相色譜柱，在超高壓液體相色譜條件下，通過調(diào)節(jié)流動(dòng)相的洗脫梯度，將極性差異不顯著的7種水楊酸酯類化合物進(jìn)行了有效分離。 通過電噴霧離子源（ESI）正、負(fù)離子監(jiān)測(cè)模式同時(shí)對(duì)7種水楊酸酯類化合物進(jìn)行掃描，確定各化合物的母離子、子離子，進(jìn)一步優(yōu)化錐孔電壓、碰撞能量等質(zhì)譜學(xué)參數(shù)，采用5 個(gè)通道分段同時(shí)采集不同化合物的總離子流色譜圖，使得7種水楊酸酯類化合物的特征離子峰的離子強(qiáng)度達(dá)到最佳，UPLC-MS/MS 本底信號(hào)極低，大大提高了方法的檢測(cè)靈敏度。7種水楊酸酯類化合物除了對(duì)-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯采用正離子模式，其他6 種物質(zhì)均采用負(fù)離子模式進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 它們的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜總離子流色譜圖詳見圖4。由于水楊酸苯酯和間苯二酚單苯甲酸酯分子結(jié)構(gòu)式相同，是同分異構(gòu)體，在液相色譜上很難分離，它們的質(zhì)譜信號(hào)也較為相似， 水楊酸苯酯的兩對(duì)定量與定性離子對(duì)分別為213.30＞169.20 和213.30＞120.98；間苯二酚單苯甲酸酯的兩對(duì)定量與定性離子對(duì)分別為213.34＞169.18 和213.34＞121.04。 因此，通過多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式監(jiān)測(cè)不同通道采集數(shù)據(jù)，可以對(duì)二者細(xì)微的差別來進(jìn)行確證。

表2 不同超聲溫度棉布樣品超聲萃取結(jié)果

表3 不同超聲溫度滌綸樣品超聲萃取結(jié)果

表4 不同超聲溫度尼龍陽性樣品超聲萃取結(jié)果

3.4 方法檢測(cè)限與線性相關(guān)性

用色譜甲醇將含有7種水楊酸酯類化合物的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，分別配制成濃度為0.1 μg/mL、0.3 μg/mL、0.5 μg/mL、0.7 μg/mL 和1.0 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液， 在上述超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件下進(jìn)行測(cè)定， 以進(jìn)樣濃度與峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線， 以3 倍信噪比確定分析方法的最低檢出濃度（LOD），以10 倍信噪比確定分析方法的最低定量濃度（LOQ），求得7種水楊酸酯類化合物的最低檢出濃度和最低定量濃度，其保留時(shí)間、線性方程、相關(guān)系數(shù)等詳見表5。

圖4 7種水楊酸酯類防紫外線整理劑的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜總離子流色譜

表5 7種水楊酸酯類防紫外線整理劑的保留時(shí)間、線性方程、相關(guān)系數(shù)及最低檢出濃度參數(shù)

由表5 可知，7種水楊酸酯類防紫外線整理劑的峰面積與質(zhì)量濃度成正比，線性相關(guān)系數(shù)（r）均大于0.99，滿足標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)性要求?？梢钥闯觯?種水楊酸酯類防紫外線整理劑的檢測(cè)靈敏度均較高，其中最低檢出濃度是對(duì)-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯，為0.02 mg/kg，對(duì)應(yīng)的最低定量濃度為0.06 mg/kg；水楊酸-p-叔辛基苯酯的最低檢出濃度為0.2 mg/kg，是7種物質(zhì)中最高的，對(duì)應(yīng)最低定量濃度則為0.6 mg/kg。

3.5 方法添加回收率與的精密度試驗(yàn)

本文采用空白棉布、滌綸和尼龍?jiān)嚇蛹尤牒?種水楊酸酯類防紫外線整理劑的混合溶液進(jìn)行回收率與精密度試驗(yàn)，添加濃度依次為5.0 mg/kg，10.0 mg/kg 和20.0 mg/kg，每個(gè)濃度設(shè)置6 個(gè)平行試樣，測(cè)定結(jié)果詳見表6。結(jié)果表明，各試樣的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在10%以內(nèi)，表明方法有良好的重現(xiàn)性。

表6 3種試樣中添加水楊酸酯類防紫外線整理劑添加回收率試驗(yàn)

4 結(jié)語

本文采用超聲波快速提取紡織品中7種水楊酸酯類防紫外線整理劑， 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定目標(biāo)化合物，外標(biāo)法定量。 通過優(yōu)化超高效液相色譜梯度洗脫條件，實(shí)現(xiàn)了7種水楊酸酯類化合物6 min 內(nèi)在超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜上的有效分離測(cè)定，方法的最低檢測(cè)限和添加回收率均滿足紡織品中7種水楊酸酯類防紫外線整理劑的測(cè)定。