高效液相色譜法測定紡織品中苯并三唑類光穩(wěn)定劑

薛建平，蔡 濤，趙 玲

（福建省纖維檢驗局，福建 福州 350026）

1 前言

2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑是一種具有耐熱、耐光、耐堿等優(yōu)良性能的苯并三唑類光穩(wěn)定劑，常被添加于紡織材料中制成防紫外線服裝、帳篷和太陽傘等[1]。但研究表明，2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑降解性能差，容易在人體中積累，長期接觸對人體皮膚產(chǎn)生刺激，引發(fā)光敏性反應(yīng)等，并嚴(yán)重影響多種海洋生物和鳥類的生殖能力[2]。2006年，日本將此物質(zhì)列入“第一級監(jiān)控化學(xué)物質(zhì)”。2008年起，日系廠商，包含SONY、MITSUBISHI、Brother集團(tuán)等，都紛紛將其納入規(guī)范，禁止使用。

目前，測定紡織品中2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑的方法有氣相色譜法[3]、氣質(zhì)聯(lián)用法[4]，而高效液相色譜法尚未見相關(guān)文獻(xiàn)報道。高效液相色譜具有選擇性好，檢測靈敏度高，無需高柱溫等優(yōu)點，是光穩(wěn)定劑(或紫外吸收劑)分析領(lǐng)域中應(yīng)用最廣的分析方法[5-7]。該方法采用高效液相色譜-二極管陣列檢測器（HPLC-DAD）測定紡織品中2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑。

2 實驗部分

2.1 試劑和材料

試劑：甲醇，乙酸乙酯，丙酮，正己烷均為色譜純。

標(biāo)準(zhǔn)品：2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑 (CAS號：3846-71-7)，純度為99%。

標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制：準(zhǔn)確稱取適量的2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑，用乙酸乙酯配制成濃度為1000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

工作溶液的配制：取標(biāo)準(zhǔn)儲備液用乙酸乙酯稀釋成0.2mg/L，1mg/L，2mg/L，5mg/L，10mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

2.2 設(shè)備和儀器

高效液相色譜儀-二極管陣列檢測器（Agilent 1200，美國安捷倫科技公司）；超聲波發(fā)生器（昆山市超聲儀器有限公司）；真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海申生科技有限公司）；有機(jī)過濾膜（0.45 μm）。

2.3 實驗方法

2.3.1 試樣提取

取紡織試樣，剪成約5mm×5mm的小片，混勻。從混合樣中稱取2.0g（精確至0.01g），置于100mL具塞的錐形瓶中，加入30mL乙酸乙酯，于超聲發(fā)生器中室溫下萃取20min，將提取液濾于梨形瓶中，殘渣再用20mL乙酸乙酯超聲提取5min，合并提取液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮近干，用乙酸乙酯定容至2mL，過0.45μm有機(jī)過濾膜后供色譜分析。

2.3.2 儀器分析

色譜柱：C18柱（250mm×4.6mm，5 μm）；柱溫：30℃；進(jìn)樣體積：10μL；流動相：甲醇；流速：1.0mL/min；檢測器波長：302nm。

3 結(jié)果與討論

3.1 樣品提取溶劑選擇

通過對陰性純棉樣品添加一定質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，分別加入30mL甲醇、丙酮、乙酸乙酯和正己烷，然后按2.3.1的提取方法進(jìn)行處理后，測定目標(biāo)物的提取率，結(jié)果見圖1。由圖1的數(shù)據(jù)可知，對于該實驗所考察的四種溶劑，乙酸乙酯對紡織品中目標(biāo)物的提取效率最高，因此該實驗將乙酸乙酯作為最終的提取溶劑。

圖1 提取溶劑對提取效率的影響

3.2 檢測波長的選擇

圖2 ～3分別為在色譜圖的目標(biāo)物出峰處空白試劑和2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑標(biāo)準(zhǔn)溶液的DAD光譜圖。由圖可知，空白試劑在190～900nm的波長范圍內(nèi)吸收極低，對目標(biāo)物不會造成干擾；目標(biāo)物在204nm，302nm，340nm處均有較強(qiáng)的吸收，吸收的強(qiáng)弱順序為204nm＞302nm＞340nm。由于204nm為紫外區(qū)域的極限，大多數(shù)化合物在此處有強(qiáng)吸收，因此選擇302nm為實驗的檢測波長。

圖2 試劑空白的DAD光譜圖

圖3 2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑標(biāo)準(zhǔn)溶液DAD光譜圖

3.3 流動相的選擇

試驗比較了甲醇-水體系和乙腈-水體系作為流動相的洗脫效果，比較結(jié)果見表1。結(jié)果可知，在該實驗考察的范圍內(nèi)，使用100%甲醇為流動相時，目標(biāo)物質(zhì)的峰寬最小，且保留時間最少，有利于提升目標(biāo)物的靈敏度和提高儀器的分析效率。因此，實驗選擇100%甲醇作為HPLC流動相。

表1 不同的流動相條件對目標(biāo)物分析的影響

3.4 流速的選擇

對于HPLC，過高的流速會使色譜柱壓太高，不利于色譜柱的長期使用，而過低的流速又會導(dǎo)致分析物的峰形變矮、峰寬變寬。該實驗考察了0.8mL/min和1.0mL/min兩種常用流速對目標(biāo)物的分析效果的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種流速下目標(biāo)物的峰面積相差不大，但使用0.8mL/min流速時，目標(biāo)物的峰寬較大，峰高較低。當(dāng)流速設(shè)為1.0mL/min時，以100%甲醇為流動相，目標(biāo)物的色譜圖見圖4。如圖所示，2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑的保留時間為6.810min，峰形對稱尖銳。

圖4 2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑的液相色譜圖

3.5 線性關(guān)系與方法檢出限

取2.1中的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)樣分析，以目標(biāo)物質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，得線性回歸方程為y=50.471x-2.1592，相關(guān)系數(shù)R2為1.0。結(jié)果表明，2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑在0.2～10mg/L范圍內(nèi)目標(biāo)物的質(zhì)量濃度與峰面積呈良好的線性關(guān)系。以3倍信噪比確定該方法的檢出限，向陰性的樣品中添加目標(biāo)物，按優(yōu)化的實驗方法處理后，測得的方法檢出限為0.1mg/kg。

3.6 方法的回收率和精密度

向陰性紡織材料中分別添加0.2mg/kg，2mg/kg，10mg/kg含量水平的2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑標(biāo)準(zhǔn)溶液，按該試驗方法進(jìn)行6次加標(biāo)回收，方法的回收率和精密度結(jié)果見表2。由結(jié)果所示，目標(biāo)物的平均回收率為93.1%～105%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%～5.3%，在可接受范圍之內(nèi)，滿足日常檢測的要求。

表2 方法的回收率和精密度試驗結(jié)果

4 結(jié)論

采用高效液相色譜法測定紡織品中2-(2'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑含量的方法為：選用乙酸乙酯對紡織品進(jìn)行超聲提取，然后以甲醇為流動相，流速1.0ml/min，在302nm波長下檢測。方法的平均回收率為93.1%～105%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.2%～5.3%，方法檢出限達(dá)0.1mg/kg。該方法檢出限低，準(zhǔn)確度和精密度均較高，能滿足分析檢測工作的要求。

[1]Aultz, Daniel E.The Development of a polymerizable Benzotriazole Stabilizer[J].Spec Chem,1996 16(2): 71,73-74.

[2]黃麗華.防紫外合成劑正在污染海洋環(huán)境[J].中國環(huán)境科學(xué), 2010, 30 (2) : 138.

[3]薛建平,朱峰,涂貌貞.紡織品中的2-（2’羥基-3’,5’-二叔丁基苯基）-苯并三唑含量的氣相色譜測定[J].質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究, 2012, 22 (4) :18-20.

[4]薛建平.GC-MS測定苯并三唑類紫外線吸收劑[J].印染, 2013, (6) :42-44.

[5]盧曉蕊,韓仰學(xué),霍任鋒,等.防曬化妝品中5種紫外吸收劑的超高效液相色譜測定法[J].環(huán)境與健康雜志,2010,27(4):346-348.

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