UPLC-MS/MS 法测定一次性卫生用品中6 种季铵盐类化合物

沈宋利，卢珩俊，蔡振杭，鹿 燕，李长于，叶 涛

（浙江方圆检测集团股份有限公司，浙江 杭州 310018）

抗菌和抑菌功能是一次性卫生用品中重要的功效之一，主要通过使用特殊的抗抑菌材料或添加相应的具有杀菌功能的物质来实现。季铵盐类化合物是其中重要的一类。

目前，季铵盐类化合物的检测方法主要有紫外分光光度法、毛细管电泳法、滴定法、气相色谱-质谱法、离子色谱法、液相色谱法、液相色谱-质谱法、免疫法及示差分光光度法等[1-3]。前期调研发现，目前市场上已出现较多的季铵盐复配产品，由于其中的同系物和同分异构体的存在，导致常规液相分离效果并不理想，且多种常用季铵盐类物质没有明显的紫外吸收峰，用常规液相法无法测定。由于UPLC-MS/MS 具有灵敏度高、选择性好和分析时间短的优点，同时可对目标化合物进行结构确证，因此可利用UPLC-MS/MS法实现对一次性卫生用品中多种季铵盐类化合物的同步检测。本项目拟采用液相色谱-质谱法建立对一次性卫生用品中季铵盐类化合物进行筛查并对其含量进行检测，针对不同类型的产品优化前处理方法，建立一套前处理简便，准确度高，线性范围宽，精密度高、稳定性好的检测方法，针对市售的常见季铵盐类产品进行检测，可作为企业日常监控产品工艺稳定的重要检测手段并为相关产品的标准制定提供依据。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

十二烷基二甲基-2-苯氧基-乙基溴化铵（EDDAB）、二癸基二甲基氯化铵（DDAC）、十二烷基二甲基苄基氯化铵（C12-BAC）、十四烷基二甲基苄基氯化铵（C14-BAC）、十六烷基二甲基苄基氯化铵（C16-BAC）、十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）标准品，美国Dr.Ehrenstorfer 公司；甲醇，色谱纯，美国Merck公司。

Waters XevoT TQ 三重四极杆串联质谱仪，美国Waters 公司；台式高速冷冻离心机，德国SIGMA 公司；MS3 basic 旋涡混合器，德国IKA 公司；Milli-Q 去离子水发生器，美国Millipore 公司。

1.2 样品前处理

称取样品0.1 g（精确至0.1 mg），于10 mL 玻璃比色管中，加入甲醇定容至刻度，于40℃超声提取20 min，冷却至室温后，8 000 r/min 离心5 min，经0.22 μm 滤膜过滤，滤液作为待测样液备用。

1.3 标准溶液的配制

准确称取各种季铵盐化合物标准品10 mg，精确到0.1 mg，于10 mL 棕色容量瓶中，用甲醇溶液溶解并定容至刻度，配制成质量浓度为1 000 mg/L 的标准储备液，密封储存于-18 ℃冰箱中。

分别吸取0.1 mL 各标准储备液于10 mL 棕色容量瓶中，用甲醇溶液定容，配制成10 mg/L 混合标准溶液。

用甲醇溶液将上述混合标准溶液分别配成一系列质量浓度10、20、50、100、400 ng/mL 的标准工作溶液，现用现配。

1.4 仪器条件

色谱条件为色谱柱：BEHC18 柱，2.1mm×100mm×1.7 μm；流动相A（水，含0.1%甲酸），流动相B（乙腈）；梯度洗脱程序：0～1.0 min，30%A；1.0～6.0 min，30%～2% A；6.0～8.0 min，2% A；8.0～8.1 min，2%～30%A；8.1～10.0 min，30%A；流速：0.3 mL/min；柱温：35 ℃；进样体积：1 μL。

质谱条件为电喷雾离子源（ESI）：正离子模式；离子源温度：150 ℃；去溶剂气温度：450 ℃；毛细管电压：3.0 kV；去溶剂气流量：800 L/h；碰撞气体：氩气；碰撞气流量：0.20 mL/min；锥孔气流量：50 L/h；碰扫描方式：多反应监测（MRM）模式，利用特征母离子和子离子进行定性。

2 结果与讨论

2.1 前处理条件优化

2.1.1 提取溶剂

分别采用纯水、甲醇、乙醇和乙腈4 种溶剂对加标样品中季铵盐进行提取。在相同的提取条件（25 ℃超声提10 min，提取溶剂10 mL，样品0.1 g）下采用4 种不同极性的溶剂进行提取。实验结果表明，以甲醇作为提取溶剂时提取效果最好，对6 种季铵盐化合物的提取率超过75%；以纯水、乙醇和乙腈作提取溶剂的提取效果较差，6 种季铵盐化合物的提取率均低于40%。因此本实验采用甲醇作为提取溶剂。

2.1.2 提取温度

称取加标样品10 mg，加入10 mL 甲醇后分别在20、25、30、35、40 ℃下超声提取10 min，离心，经0.22 μm 滤膜过滤，取滤液上机分析。实验结果表明，样品在20 ℃下提取10 min 时6 种季铵盐化合物的提取率较低；当温度逐步升高时，提取率也随之升高，在40 ℃时样品中6 种季铵盐的提取率均超过80%。考虑到溶剂挥发等问题，实验没有进一步将温度再升高。因此本实验中样品的提取温度为40 ℃。

2.1.3 提取时间

称取加标样品10 mg，加入10 mL 甲醇,在40℃温度条件下分别超声提取10、15、20、25、30 min 后，离心，经0.22 μm 滤膜过滤，取滤液上机分析。实验结果表明，样品提取率随提取时间的增加而提高，在20 min 时提取效率逐渐趋于稳定，此时6 种季铵盐化合物提取率达到85%。因此本实验将样品的提取时间为20 min。

2.2 色谱-质谱条件优化

分别考察了HSS T3 色谱柱（100 mm×2.1 mm×1.8 μm，Waters 公司）、BEH C18 色谱柱（50 mm×2.1 mm×1.7 μm，Waters 公司）和BEH HILIC 色谱柱（50 mm×2.1 mm×1.7 μm，Waters 公司）3 种具有不同选择性固定相的色谱柱对于6 种季铵盐的分离效果及峰形是否对称。由于BEH HILIC 色谱柱和HSS T3 色谱柱的在相同的流动相下，目标化合物在色谱柱中较难洗脱，存在一定残留，需要平衡较长时间后才可进行下一步分析。实验结果表明，季铵盐类化合物在不同柱填料色谱柱上的分离选择性不同，但3 根色谱柱通过提高流动相中的有机相的比例后基本能够实现目标化合物的分离，从化合物残留和保留时间上考虑，采用BEH C18 色谱柱（50 mm×2.1 mm×1.7 μm，Waters 公司）获得了理想的分离效果。

2.3 线性关系及方法检出限

将配制好的系列标准溶液，采用已建立的检测方法进行测定。实验结果表明，6 种季铵盐化合物在各自的质量浓度范围内，其峰面积y 与质量浓度x（ng/mL）有良好的线性关系，相关系数r≥0.997。通过阴性空白样品加标的方式，按优化后的样品前处理步骤进行样品提取，以3 倍信噪比（SNR=3）得出6 种季铵盐化合物的检出限（LOD），以10 倍信噪比（SNR=10）得出6 种季铵盐化合物的定量限（LOQ）结果如表1所示。

表1 6 种季铵盐化合物的线性关系、检出限和定量限

2.4 回收率和精密度

选取阴性样品，采用本方法进行3 个浓度水平（1LOQ，2LOQ，10LOQ）的加标回收和精密度实验（n=6）。6 种待测物的平均回收率为87.84%～111.70%，相对标准偏差为1.05%～7.27%，表明方法回收率和精密度良好。

2.5 实际样品的检测

采用本方法测定抗菌洗手液、抗菌喷剂、卫生湿巾、消毒湿巾、纸尿裤样品，结果在1 个样品中检出DDAC 和C16-BAC，2 个样品中检出DATB、C12-BAC、C14-BAC、DDAC 和C16-BAC，1 个样品均未检出。

3 结论

本文采用液相色谱-质谱法测定一次性卫生用品中6 种季铵盐类化合物的含量，并采用超声萃取技术进行前处理，该方法使用设备简单、操作容易，可应用于一次性卫生用品中季铵盐类化合物的检测。同时该方法对于表面活性剂干扰滴定检测的样品或添加的季铵盐为同系物的样品具有抗干扰能力强、选择性好、灵敏度高的优点，可作为企业日常监控产品工艺稳定的重要检测手段并为相关产品的标准制定提供依据。