高效液相色谱测定纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的方法探讨

樊微++++肖乐++++周佳

摘要：本文采用高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）检测纺织品中的辛基酚聚氧乙烯醚（OPEO）、壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO），对试验流程进行了优化，并对整个试验流程的可靠性和准确性进行了验证。

关键词：辛基酚聚氧乙烯醚；壬基酚聚氧乙烯醚；高效液相色谱

1 引言

烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）是一种良好的非离子型表面活性剂，因其分子结构中同时含有亲水基团和疏水基团，故具有良好并且稳定的化学性质，是生产洗涤剂、精练剂、纺丝油剂、柔软剂等各种印染助剂的主要原料。APEO中主要有壬基酚聚氧乙烯醚 （NPEO）和辛基酚聚氧乙烯醚 （OPEO）。其中以NPEO为最多，占80%以上；其次是OPEO，占15%以上；十二烷基聚氧乙烯醚（DPEO）和二壬基酚聚氧乙烯醚（DNPEO）各占1%左右[1]。

由于APEO对环境潜在的危害已经被广泛地研究和论证，因此，欧洲一些国家在很早以前就制定了相关法规限制其生产和使用。对于出口欧洲纺织品，APEO的限量有明确的规定[2]。凡进入欧盟国家的纺织品服装都需提供APEO检测的有效证明文件，并规定纺织品服装上APEO的允许限量应不超过 0.1%，即1000mg/kg。欧盟对APEO的限用不仅表现在其总量上，还包含两种最主要的化合物即OPEO和NPEO[3]。目前虽然并未发现有证据证明APEO会对穿着含有这些化学品的服装的人们带来直接的健康危害，但研究表明，APEO在厌氧条件下会降解成烷基酚（AP）和烷基酚乙烯醚低聚物。这些降解产物的毒性远远大于母系化合物，造成的相关环境风险已被广泛承认[4]。

目前，测定APEO及其分解产物的含量所采用的方法有高效液相-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）法、液相串联质谱法（LC-MS/MS）和气相色谱质谱法（GC/MS）等。本文依据GB/T 23322—2009[5]中HPLC反相色谱法进行试验，对不同萃取方法的特点、萃取效果进行对比，并对如何选择萃取方法给出了个人的建议，保证了试验的精密度与准确度。

2 试验部分

2.1 试验原理

以甲醇作为提取溶剂，对纺织品中的APEO进行萃取，萃取液经浓缩和净化后，用高效液相色谱仪进行测定。

2.2 试验仪器与试剂

HPLC-DAD、分析天平（精度0.0001g）、电加热套、冷凝泵、旋转蒸发仪、索氏萃取器、超声波萃取仪、ASE-350快速溶剂萃取仪。

甲醇（色谱级）、乙腈（色谱级）、二级水、OPEO标准品（OPnEO，聚合度7～8）、NPEO标准品（NPnEO，聚合度7～8）、HPLC流动相[甲醇-水-乙腈（体积比81：13：6）]。

2.3 试样制备和提纯

取代表性试样，剪成约5mm×5mm的碎片，混匀。称取1g试样（精确至0.01g）。萃取后收集萃取液，用旋转蒸发仪浓缩至近干，准确加入2mL甲醇对残渣进行溶解。用0.45μm滤膜将浓缩液过滤到样品瓶中，供仪器分析使用。

2.3.1 索氏萃取器法：用滤纸将试样包裹，置于索氏萃取器中，在圆底烧瓶中加入150mL甲醇，置于电加热套中，通过加热套温度和冷凝泵控制流速为每秒1～2滴，抽提3小时。

2.3.2 超声波萃取：首先将超声波萃取仪预热到70℃，将准备好的试样放置于螺口反应器内，密封。加入15mL甲醇超声萃取30min，收集萃取液，再用10mL甲醇超声萃取15min，合并萃取液。

2.3.3 ASE-350全自动快速溶剂萃取：将试样装入34mL不锈钢萃取池中，加入适量的硅藻土填充，加入提取溶剂甲醇，进行快速溶剂萃取。提取温度为70℃，萃取时间5min，重复2次收集萃取液。

2.4 色谱分析条件

流动相：甲醇-水-乙腈；色谱柱：XDB-C18；进样量：1μL；洗针：端口冲洗，冲洗时间5s；流动相流速：0.3mL/min；运行时间：5min；柱温：35℃；检测波长：225nm。

2.5 结果计算

纺织品中的APEO含量以质量分数计，结合多点标准曲线方程，按式（1）计算：

（1）

式（1）中：

X ——试样中APEO的含量，mg/kg；

A ——试样中APEO的色谱峰面积；

b——标准曲线方程常数项；

V——样液最终定容体积，mL；

k——标准曲线方程一次项系数；

m——样液所代表的试样的质量，g。

另外，如果对试验精度要求不高的情况下，可以简化计算流程，配制单一浓度标准品，通过原点和浓度点的拟合绘制标准曲线，按式（2） 计算：

（2）

式（2）中：

CS——标准工作液中APEO的浓度，mg/L；

AS——标准工作液中APEO的色谱峰面积。

3 结果与讨论

3.1 标准品的色谱图及光谱图

本试验采用2.4的分析条件对标准品进行分析，OPEO、NPEO有良好的分离效果，图1为优化色谱条件后的色谱图。由于OPEO和NPEO的化学结构式相近，官能团相同，所以其紫外光谱图是相同的，且在225nm处有最大吸收波长，图2为其光谱图。

图1 OPEO、NPEO色谱图（浓度50mg/kg）

图2 OPEO、NPEO紫外光谱图

3.2 萃取条件比较

采用2.3的3种萃取方式，对3块NPEO阳性样品进行提取，并使用高效液相色谱对萃取物进行分析，所得数值见表1。

表1 不同萃取方式萃取效果比较

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由表1可知，采用甲醇作为萃取溶剂，索氏萃取的效果最佳，全自动快速溶剂萃取效果次之，超声萃取的效果最差。全自动快速溶剂萃取效果基本和索氏萃取相同。检验量大时可以采用此种方法进行萃取；当需要精确定量时，建议采用索氏萃取进行试验。endprint

3.3 标准曲线

精确称量OPEO标准品和NPEO标准品各10mg，置于50mL容量瓶中，用甲基叔丁基醚定容至刻度，用超声波发生器进行处理。OPEO/NPEO混合标准液浓度为200mg/kg。随后进行逐级稀释，各标准曲线浓度分别为5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、50mg/kg。使用上述分析方法对标准品进行分析，数据见表2。

表2 OPEO、NPEO标准曲线相关参数

图3 OPEO、NPEO标准曲线方程及相关系数

以表1中浓度为横坐标，响应值峰面积为纵坐标，作OPEO、NPEO的标准工作曲线，线性相关系数分别为0.99916和0.99925，具有良好的线性关系（见图3）。

3.4 检出限的测定

试验该方法OPEO、NPEO的检测限（S/N=3）为0.05mg/kg。由于本方法称样量为1g，最终定容体积为2mL，所以此方法对纺织品中的OPEO、NPEO的检测限为0.1mg/kg。

3.5 分析方法精密度试验

精密度的测试采用添加法在空白基质中加入不同浓度的OPEO、NPEO进行重复测定。OPEO所添加的浓度分别为4.325mg/L、20.522mg/L、96.187mg/L，NPEO所添加的浓度分别为1.132mg/L、15.919mg/L、150.31mg/L。

由表3可知，本方法的相对标准偏差均<4%，可以达到对目标化合物OPEO、NPEO的检验要求。

3.6 分析方法回收率试验

回收率试验采用空白加标回收，即在没有被测物质的空白样品基质中加入定量的标准物质，按样品的处理步骤分析，得到的结果与理论值的比值即为空白加标回收率。加标的浓度选取高、中、低三个浓度点对OPEO、NPEO进行测定，具体数值见表4。

4 结论

以甲醇作为萃取溶液，用索氏萃取器萃取纺织染整助剂产品中残留的OPEO、NPEO，经浓缩定容后使用HPLC-DAD反向色谱法进行检测，检测低限为0.1mg/kg，回收率为98%～101%，RSD为0.31%～3.22%。检测方法简便、快速，灵敏度高，结果稳定，可满足纺织染整助剂产品中APEO检验要求。

参考文献：

[1] 郭全.纺织品中APEO的分析方法现状[J].中国纤检， 2007， （12）：71-72.

[2] 陈荣圻.聚氧乙烯醚生态环境保护问题的探讨[J].印染助剂， 2003， 20（4）：1-4.

[3] 张昌辉.谢瑜等.APEO的安全性问题[J]. 日用化学品科学2007， 2（30）： 20-24.

[4] 赵海浪， 诸佩菊， 吴东晓，等.纺织品中APEO检测方法的研究进展[J].中国纤检，2013，（2）：83-85.

[5] GB/T 23322—2009 纺织品 表面活性剂的测定 APEO[S].

（作者单位：北京市纺织纤维检验所）endprint