高效液相色谱-串联质谱法测定染整助剂中的三氯生和三氯卡班

连秋燕，林宁婷，朱 峰，廖礼荣，邓力生，周爱晖

［1.福建省纤维检验中心，福建福州 350026；2.福建省纺织产品检测技术重点实验室，福建福州 350026；3.国家纺织服装产品质量监督检验中心（福建），福建福州 350026］

三氯生和三氯卡班作为广谱抗菌剂，主要用于染整助剂、日化、建材、医疗器械［1-3］。在染整助剂中添加三氯生、三氯卡班整理织物可以赋予纺织品良好的抗菌性能，提高附加值。但近年来关于毒理学和环境监测的研究［4］表明，三氯生和三氯卡班都具有潜在的内分泌干扰效应，可致水生物急性中毒，在一定条件下会转化成毒性较强且更持久的污染物。

目前，世界各国都在限用三氯生和三氯卡班。挪威《消费性产品中禁用特定有害物质》（PoHS）明确禁止在消费品中使用三氯生，纺织品或其他涂层材料中三氯生的质量分数不得高于0.001%（10 mg/kg）；2011年11月，欧盟发布2010/675/EU指令，全面禁止在消费品中使用三氯生；2016年，美国FDA发布新规，禁止含三氯生和三氯卡班的抗菌洗涤产品上市。

国内外关于三氯生和三氯卡班相关检测的研究涉及日化产品、食品、纺织品等［5-9］，尚缺乏对染整助剂中三氯生和三氯卡班的检测研究。而染整助剂作为纺织品的生产原料［10］，其有害物质的测定备受关注。本研究利用高效液相色谱串联质谱，建立了染整助剂中三氯生和三氯卡班的测定方法。

1 实验

1.1 试剂与仪器

试剂：三氯生（CAS号3380-34-5，99.5%）、三氯卡班（CAS号101-20-2，99.0%）（德国Dr.Ehrenstorfer公司），甲醇、丙酮、乙腈（色谱纯，德国CNW）。

仪器：1290-6410B型液相色谱-三重四级杆串联质谱仪（美国安捷伦公司），超声波发生器（昆山市超声仪器有限公司）。

1.2 样品前处理

准确称取0.2 g（精确至0.000 1 g）试样置于提取器中，准确加入10.0 mL甲醇，密闭摇匀，再置于超声波发生器中提取（30±2）min，用0.22 μm尼龙过滤头过滤至样品瓶中，以甲醇稀释5倍后待用。

1.3 色谱-质谱条件

液相色谱柱为Zorbax SB-C18（2.1 mm×150.0 mm，3.5 μm），流速为0.30 mL/min，柱温为40 ℃，进样体积为10 μL，流动相A为甲醇、B为水（流动相洗脱程序为0～6.9 min，87%～89%A；6.9～8.0 min，89%～100%A；8.0～9.9 min，100%A；9.9～10.8 min，87%～100%A；10.8～13.0 min，87%A），电喷雾离子源（ESI），负离子扫描，多反应监测（MRM），毛细管电压为4 000 V，干燥气温度为350 ℃，干燥气流速为12 L/min，其他实验参数见表1。

表1 化合物多反应监测质谱参数

2 结果与讨论

2.1 质谱条件的优化

配制一定质量浓度的三氯生和三氯卡班标准品，使用ESI源在负离子模式下全扫描，确定三氯生和三氯卡班的母离子，利用安捷伦的Optimizer软件对离子、碎裂电压和碰撞电压进行自动优化，基于优化结果建立多反应监测（MRM）质谱分析参数。在该质谱条件下进一步优化雾化气温度、毛细管电压、雾化气流速和雾化气压力，使各化合物的响应最大化，得到最佳质谱条件。

2.2 色谱条件的选择

2.2.1 色谱柱

分别考察Zorbax NH2（2.1 mm×50.0 mm，3.5 μm）、Poroshell 120 SB C18柱（2.1 mm×100.0 mm，2.7 μm）、Poroshell 120 EC-C18柱（2.1 mm×100.0 mm，2.7 μm）、Zorbax SB-CN（2.1 mm×50.0 mm，1.8 μm）和Zorbax SBC18柱（2.1 mm×150.0 mm，3.5 μm）的保留和分离效果，结果发现在同等条件下，Poroshell 120 SB C18柱、Poroshell 120 EC-C18柱、Zorbax NH2柱和Zorbax SBCN柱的分离效果较差，Zorbax SB-C18柱的分离效果较好。因此，选择Zorbax SB-C18柱作为分离柱。

2.2.2 流动相

分别考察甲醇-水溶液和乙腈-水溶液对三氯生和三氯卡班的影响，结果发现甲醇流动相体系中目标化合物的响应显著大于乙腈流动相体系，因此选择甲醇-水流动相体系。进一步探讨甲醇-水和在水相中添加0.10%甲酸、0.01 mol/L甲酸铵、0.01 mol/L乙酸铵对响应的影响，结果如图1所示。

图1 流动相对离子化的影响

由图1可以看出，以甲醇-水为流动相时响应较高，因此流动相选择甲醇-水。继续优化梯度洗脱程序，基本实现分析物的分离，HPLC-MS/MS色谱图如图2所示。

图2 三氯生（TCS）和三氯卡班（TCC）标准溶液的色谱图

2.3 样品前处理条件优化

2.3.1 提取溶剂

由于三氯生和三氯卡班溶于乙腈、甲醇等有机溶剂，本实验选择乙腈、甲醇作为提取溶剂，比较自制阳性染整助剂样品的提取效果，结果见图3。

图3 提取溶剂对提取效率的影响

由图3可知，对所选基质为液体的阳性抗菌剂样品，甲醇对三氯生和三氯卡班的萃取效率更高；对所选基质为固体的阳性柔软剂样品，甲醇和乙腈对三氯生和三氯卡班的萃取效率相差无几。故实验选择甲醇作为提取溶剂。

2.3.2 提取时间

实验自制阳性染整助剂样品。当超声提取时间为30 min时，三氯生和三氯卡班的提取效率均最高，再延长提取时间，提取效率并无明显增长甚至下降，因此超声提取时间选择30 min。实验同时考察了提取温度对三氯生和三氯卡班提取效率的影响。结果表明，提取效率随着提取温度的升高无明显增长，因此超声提取温度选择常温。

2.4 线性方程与检出限

在优化的色谱条件和质谱条件下进行测定，以三氯生和三氯卡班在MRM模式下定量离子的峰面积y对相应的质量浓度（ρ）进行拟合，得到线性回归方程和相关系数R2见表2。

表2 三氯生和三氯卡班的方法分析性能

分别以信噪比（S/N）为3和10时的质量浓度确定方法的检出限（LOD）和定量限（LOQ）。由表2可知，三氯生和三氯卡班线性相关系数均大于0.99，检出限分别为2.00和0.10 mg/kg，定量限分别为5.00和0.25 mg/kg，表明本方法具有较高的灵敏度。

2.5 方法的回收率和精密度

采用以上优化方法，选取抗菌剂、柔软剂两种阴性纺织助剂，分别添加定量限、2倍定量限、10倍定量限3个质量浓度水平的三氯生和三氯卡班，每个水平平行测定6次，计算平均加标回收率和相对标准偏差，结果见表3。

表3 方法的回收率与精密度（n=6）

由表3可看出，在3个加标水平下，抗菌剂中三氯生和三氯卡班的回收率分别为71.6%～78.3%、73.4%～78.7%，柔软剂中三氯生和三氯卡班的回收率分别为93.3%～115.1%、83.9%～106.6%；相对标准偏差为2.2%～8.4%。说明在实验条件下，本方法具有较好的准确度和精密度。

2.6 实际样品测定

采用本方法对市场上10个商品化的染整助剂样品进行检测，其中一种抗菌剂检测出三氯生，质量分数为36 880.38 mg/kg。

3 结论

选择甲醇作为提取溶剂对染整助剂进行超声提取，用高效液相色谱串联质谱法同时测定染整助剂中的三氯生和三氯卡班。该方法前处理简单，易于操作，适用于实际染整助剂样品中三氯生和三氯卡班的检测。