CN104502474B

CN104502474B - 纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法

Info

Publication number: CN104502474B
Application number: CN201410758058.2A
Authority: CN
Inventors: 吴刚; 赵珊红; 王力君; 张明誉; 李丹; 李婷; 阮毅
Original assignee: Inspection & Quarantine Technology Center Of Zhejiang Entry-Exit Inspection & Quarantine Bureau
Current assignee: Inspection & Quarantine Technology Center Of Zhejiang Entry-Exit Inspection & Quarantine Bureau
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: CN104502474A

Abstract

本发明公开了一种纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，包括以下步骤：1)、制备待测样品溶液；2)、制备标准溶液，从而配制成8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的浓度均为0.01～100μg/mL的混合标准工作溶液作为梯度标准溶液；3)、将梯度标准溶液注入液相色谱仪，光电二极管阵列检测器测定，确定8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的出峰位置，记录对应的峰面积，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，制作标准曲线方程；4)、取步骤1)所得的上清液按步骤3)方法测定上清液中各二苯甲酮类防紫外线整理剂及其峰面积，按照步骤3)所得的标准曲线方程计算，得到待测样品中各二苯甲酮类防紫外线整理剂的含量。

Description

纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法

技术领域

本发明涉及一种适用于纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法。

背景技术

近年来由于臭氧空洞，紫外线增强，防紫外线辐射越来越受到人们的重视，防紫外线功能纺织品也受到人们的青睐。紫外线是一种高能电磁波，长时间的暴露在紫外线下，皮肤会发生病变，有机分子会发生光降解。日本、美国等国甚至将小学生服装用品的防紫外线功能列入了法律条文，由此可见纺织品防紫外线的重要性。纺织品防紫外线整理一般有两种方法，一种是利用无机颜料机械地涂布在纺织品表面，如氧化锌、二氧化钛等，以反射紫外光；另一种是利用有机物，可以吸收紫外光特别是290nm～400nm的紫外光，并进行能量转换，以热能形式或无害低能辐射将能量释放或消耗。二苯甲酮类防紫外线整理剂是防紫外线整理剂中应用最广泛的一类，特征是均含有邻羟基二苯甲酮的衍生物，有单羟基、双羟基、三羟基、四羟基等衍生物，主要品种有：2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2，2’-4，4’-四羟基二苯甲酮、5-氯-2-羟基二苯甲酮等。

作为功能性纺织品用的防紫外线整理剂应具有以下特点：安全无毒，对皮肤无刺激性和过敏反应；吸收紫外线波长范围广，吸收效率高；对热、光和化学品稳定，无光催化作用；无色变，不影响白度、色牢度、手感和强力；耐洗性良好等。但是目前还缺乏理想的检测方法，对于防紫外线整理剂的安全性评估也鲜见报道。常用的有机防紫外线整理剂对生态环境有潜在的危害性，能影响水体COD值和生物降解性。

在我国，二苯甲酮类防紫外线整理剂由于综合性能较好，价格低，适用范围广，在防紫外线整理剂中占有重要地位。在国外，二苯甲酮类防紫外线整理剂已有50多年的历史，应用广泛，生产厂家众多，产量较大，品种齐全，曾在市场上独占优势。近几年来，虽然其它种类防紫外线整理剂不断出现，但二苯甲酮类防紫外线整理剂的产量还在不断扩大，据报导，国外市场上，二苯甲酮类防紫外线整理剂仍以5％的速度上升，如美国的产量占光稳定剂的40％，日本的产量占光稳定剂的50％。然而，二苯甲酮类化合物具有刺激性和麻醉作用，长期接触会出现头疼、恶心、呕吐、眩晕、嗜睡、感觉迟钝，情绪急躁等反应。尤其是最近的研究表明：二苯甲酮类化合物是一种环境内分泌干扰物，它能引起包括人类、家禽以及野生动物等各种生物的内分泌机能障碍，人类生殖***功能的下降以及动物雄性雌化也和二苯甲酮类等内分泌干扰物的排放有关。因此，二苯甲酮类化合物对人类和生态环境的影响不可小觑。

目前，国内尚无相关纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测方法的研究报道。纺织产品的生态化生产、生态消费以及生态化处理是必然趋势，发展生态纺织品关系到我国纺织产品的出口创汇水平，关系到行业可持续发展战略，也对我国做大做强纺织行业将会起到相当重要的作用。为了维护国家基本安全、保障人类健康、保护生态环境，突破发达国家的技术性贸易壁垒，也为了推行清洁生产并提升企业自身技术发展水平，研究织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的的检测方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种定性、定量，灵长度高的适用于纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂检测的液相色谱法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，包括以下步骤：

1)、制备待测样品溶液：

(1)将待测样品剪碎后混匀，得试样；

(2)称取0.1～5.0g(较佳为1.0g)试样，精确至0.01g，置于带螺旋盖的提取器(玻璃提取器)内，加入二氯甲烷(作为提取剂)，从而使所有试样浸没于二氯甲烷中；

所述试样与二氯甲烷的料液比为：1g/10～50mL(较佳为1g/30mL)；

(3)将提取器密封后，在超声波发生器中超声提取10～60min(较佳为30min)；冷却至室温后，将提取液在30～50℃(较佳为40℃)水浴中减压浓缩近干，然后用N₂吹干；

(4)加入1～10mL(较佳为2mL)有机溶剂(甲醇或乙腈)涡旋溶解步骤(3)所得物(简称为残渣)，用0.20～0.45μm过滤头将样液过滤，得上清液；目的是供超高效液相色谱仪进行定性、定量分析；

2)、制备标准溶液：

(1)用有机溶剂(甲醇或乙腈)分别8种二苯甲酮类防紫外线整理剂(为标准物质，如表1所示)溶解，配制成浓度为100～1000μg/mL的8种标准储备溶液；

(2)用有机溶剂(甲醇或乙腈)将上述8种标准储备溶液溶解，从而配制成8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的浓度均为0.01～100μg/mL的混合标准工作溶液作为梯度标准溶液；

备注说明：在每种混合标准工作溶液(即，每个梯度标准溶液)中，8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的浓度是一致的；

3)、将梯度标准溶液注入液相色谱仪，光电二极管阵列检测器(PDA)测定，确定8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的出峰位置，记录对应的峰面积，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，制作标准曲线方程；

4)、取步骤1)所得的上清液按步骤3)方法测定上清液中各二苯甲酮类防紫外线整理剂及其峰面积，按照步骤3)所得的标准曲线方程计算，得到待测样品中各二苯甲酮类防紫外线整理剂的含量。

作为本发明的纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的改进：所述8种二苯甲酮类防紫外线整理剂：2,4-二羟二苯甲酮、(2-羟基-4-甲氧苯基)苯基酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2'-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮、2-羟基-5-氯二苯甲酮和2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮；

作为本发明的纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的进一步改进：

所述的液相色谱条件(即，超高效液相色谱(UPLC)检测用的液相色谱条件)为：检测波长：190～400nm；流速：0.2～0.8mL/min(较佳为0.3mL/min)；柱温：20～45℃(较佳为40℃)；进样体积：1～10μL(较佳为5μL)；

流动相由流动相A和流动相B组成；流动相A为乙腈；流动相B为体积浓度为0.05～1％(体积％)甲酸水溶液；

梯度洗脱程序为：0～0.5min，10％A～75％A；0.5～3.5min，75％A；3.5～4min，75％A～100％A；4～8.5min，100％A；8.5～8.6min，100％A～10％A；8.6～10min，10％A。

作为本发明的纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的进一步改进：所述液相色谱柱为：AcquityBEHC₁₈,100mm×2.1mm，1.7μm色谱柱或相当者。

作为本发明的纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的进一步改进：所述有机溶剂为甲醇、乙腈。

作为本发明的纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的进一步改进：所述步骤1)中，将待测样品剪碎成5mm×5mm的小片，作为试样。

表1.8种二苯甲酮类防紫外线整理剂化学信息表

本发明与现有技术相比具有以下显著效果：

(1)本方法利用超高效液相色谱的光电二极管阵列检测器(PDA)能够采集全三维光谱数据，即可在整个色谱图内采集全光谱范围，本发明方法采用PDA检测器一次性采集8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的全三维光谱数据，相对分波长采集方法而言，节省了检测时间，提高了检测灵敏度。

(2)本方法利用超高效液相色谱***的特有超高压优势和BEH柱具备小颗粒的所有潜能和优势以及亲水性的特点，它完全兼容纯水相流动相，具有极低的键合相流失，特别对目标化合物在提高分离度的同时获得更快的分析速度，由于色谱峰变得更窄，峰高也就更高了，从而获得了更高的灵敏度，同时，由于超高压效应，大大缩短了色谱分离时间。

(3)本发明公开的测定方法在0.01～10.0μg/mL线性关系较好，线性相关系数为0.99以上，方法最低检出限为0.048mg/kg。

本发明所述的超高效液相色谱法能在7分钟内就能够快速、准确地对8种二苯甲酮类防紫外线整理剂进行分离测定，方法灵敏度高、操作简便、准确可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是8种二苯甲酮类防紫外线整理剂液相色谱图。图中，1～8分别代表该8种二苯甲酮类防紫外线整理剂液。

图2是8种二苯甲酮类防紫外线整理剂紫外光谱图。图2中，从上至下依次为2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮、2,4-二羟二苯甲酮、2,2'-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、(2-羟基-4-甲氧苯基)苯基酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-5-氯二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮的紫外光谱图。

具体实施方式

以下结合实施例和对比例对本发明进行阐述，然而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所属技术领域的普通技术人员依据本发明公开的内容，均可实现本发明的结果。

1试剂和材料

除非另有说明，在分析中所用试剂均为HPLC级，所有用水均为一级水。

1.1甲醇。

1.2乙腈。

1.3二氯甲烷。

1.4二苯甲酮类防紫外线整理剂标准物质：2，4-二羟基二苯甲酮(即，2,4-二羟二苯甲酮)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(即，(2-羟基-4-甲氧苯基)苯基酮)、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮(即，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2，2’-4，4’-四羟基二苯甲酮、5-氯-2-羟基二苯甲酮(即，2-羟基-5-氯二苯甲酮)等，纯度均≥97.5％。

1.5标准储备液：将上述8种二苯甲酮类防紫外线整理剂标准物质分别进行如下处理：用甲醇或其他合适溶剂(例如乙腈)分别将8种二苯甲酮类防紫外线整理剂标准物质配制成浓度约为1000μg/mL的标准储备溶液；再各取适量上述标准储备溶液用甲醇配制成浓度约为100μg/mL的混合标准储备溶液。

1.6标准工作液：将混合标准储备液用甲醇配制成浓度分别为1μg/mL、3μg/mL、5μg/mL、7μg/mL和10μg/mL的混合标准工作溶液。

注：标准贮备溶液在4℃下避光保存，有效期为12个月。标准工作溶液在4℃下避光保存，并可根据需要配制成更合适的浓度，有效期为3个月。

2仪器和设备

2.1超高效液相色谱仪(UPLC)：带光电二极管阵列检测器(PDA)。

2.2超声波发生器：工作频率为40kHz。

2.3分析天平：感量为0.0001g与0.01g。

2.4提取器：带螺旋盖的玻璃管，50mL。

2.5旋转真空蒸发器。

2.6有机相过滤膜：0.45μm。

实施例1、一种适用于纺织品中8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，依次进行以下步骤：

1)、制备待测样品溶液：

(1)取有代表性的样品，将其剪碎成约5mm×5mm小片，混匀；

(2)称取1.0g上述剪碎样品，精确至0.01g，置于带螺旋盖的玻璃提取器中，加入30mL二氯甲烷，使所有试样浸没于液体中，将提取器密封后，在频率为40kHz超声波发生器中超声提取30min；

即，所述待测样品与提取剂的料液比为：1g/30mL；

(3)冷却至室温后，将提取液在40℃水浴中减压(压力为90mbar)浓缩近干，然后用N₂吹干，加入2mL甲醇涡旋溶解残渣；

(4)用0.45μm过滤头将样液过滤后，所得的过滤样液置于进样瓶中密封，目的是供超高效液相色谱仪进行定性、定量分析；

备注说明：过滤样液的体积为2ml，即对“溶解残渣”、“过滤”所造成的体积的微乎其微的改变忽略不计。

2)、制备标准溶液

(1)用甲醇分别将8种二苯甲酮类防紫外线整理剂标准物质配制成浓度为1000μg/mL的标准储备溶液；

(2)各取适量上述标准储备溶液用甲醇配制成浓度为100μg/mL的混合标准储备溶液；备注说明：在混合标准储备溶液中，8种二苯甲酮类防紫外线整理剂标准物质的浓度均为浓度为100μg/mL；

(3)将混合标准储备液用甲醇配制成浓度分别为1μg/mL、3μg/mL、5μg/mL、7μg/mL和10μg/mL的梯度标准工作溶液；

3)、将梯度标准溶液注入超效液相色谱仪，用带光电二极管阵列检测器(PDA)测定，确定各种二苯甲酮类防紫外线整理剂的出峰位置，记录对应的峰面积，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，制作标准曲线方程。具体如下：

a)色谱柱：AcquityBEHC₁₈,100mm×2.1mm，1.7μm色谱柱或相当者；

b)流速：0.3mL/min；

c)检测器：光电二极管阵列检测器(PDA)；

d)检测波长：190～400nm；

e)柱温：40℃；

f)进样体积：5μL；

g)流动相A：乙腈；流动相B：浓度为0.05％(体积％)甲酸水溶液；

h)梯度洗脱程序见表2。

表2.超高效液相色谱梯度洗脱程序表

时间(min)	流速(mL/min)	乙腈(％)	水(％)	曲线类型
					0	0.3	10	90	Initial
0.5	0.3	75	25	6
					3.5	0.3	75	25	6
4	0.3	100	0	6
					8.5	0.3	100	0	6
8.6	0.3	10	90	6
					10	0.3	10	90	1

本发明公开的超高效液相色谱法在浓度范围为1，3，5，7，10μg/mL时，8种二苯甲酮类防紫外线整理剂线性关系均较好，见表3。

表3.超高效液相色谱法测定8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的线性方程与线性相关系数

4)、取步骤1)所得的过滤样液(上清液)按步骤3)方法测定待测样品溶液中的8种二苯甲酮类防紫外线整理剂(即以5μL的过滤样液替代5μL的梯度标准溶液，其余等同)，利用所建立的标准曲线(线性方程)，得样液中8种二苯甲酮类防紫外线整理剂含量；再根据样品稀释倍数(即样品1g与上清液之间的换算关系)；得到待测样品中的8种二苯甲酮类防紫外线整理剂含量。

5)、定性分析

对应步骤4)，在相同试验条件下，样品中待测物与同时检测的标准物质具有相同的保留时间，且样品的紫外光谱图与标准溶液的紫外光谱图进行比较，若紫外光谱图也一致，则可判定样品中存在对应的待测物。

6)、定量分析

对应步骤4)，本方法采用外标法定量，根据样液中被测物质含量情况，选定浓度相近的标准工作溶液，对标准工作溶液与样液等体积参插进样测定，标准工作溶液和待测样液中8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的响应值均应在仪器的线性范围内。

注1：如果样液的检测响应值超出仪器检测的线性范围，可适当稀释后测定。

注2：在上述色谱条件下，8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的超高效液相色谱图及相应的紫外光谱图参见图1和图2。

7)、检测低限

以3倍信噪比(S/N＝3)确定最低检出浓度(LOD)，以10倍信噪比(S/N＝10)确定最低定量浓度(LOQ)，本方法对适用于纺织品中8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的测定低限见表3。

备注说明：LOD是以3倍信噪比(S/N＝3)计算得到，LOQ以10倍信噪比(S/N＝10)计算得到，一般以LOD来确定检测低限。

实验1、样品添加回收率实验及精密度实验

分别在空白涤纶试样中加入8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的标准混合溶液，添加浓度分别为1mg/kg，5mg/kg和10mg/kg，每个浓度设置6个重复，按上述前处理和分析方法，测定8种二苯甲酮类防紫外线整理剂在涤纶试样中的添加回收率，见表4。

表4.涤纶试样中添加不同浓度的防紫外线整理剂回收率及相对标准偏差(n＝6)

实验2、实际样品检测

将实验室随机抽取的几份防紫外线服装样品(事先已知：样品1#含2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮250mg/kg，样品2含2,4-二羟二苯甲酮250mg/kg，样品3#含2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮350mg/kg，样品4#检出2,2'-羟基-4-甲氧基二苯甲酮450mg/kg)，按上述操作步骤，进行提取、浓缩、定容，每个样品平行6次，用超高效液相色谱法进行测定，得到的样品测定结果见表5。

表5.实际样品测定结果

ND：表示未检出。

根据表5我们得知：样品1#检出2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮245.1mg/kg，样品2检出2,4-二羟二苯甲酮254.3mg/kg，样品3#检出2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮347.9mg/kg，样品4#检出2,2'-羟基-4-甲氧基二苯甲酮456.8mg/kg。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，其特征在于包括以下步骤：

1)、制备待测样品溶液：

(1)将待测样品剪碎后混匀，得试样；

(2)称取0.1～5.0g试样，精确至0.01g，置于带螺旋盖的提取器内，加入二氯甲烷，从而使所有试样浸没于二氯甲烷中；

所述试样与二氯甲烷的料液比为：1g/10～50mL；

(3)将提取器密封后，在超声波发生器中超声提取10～60min；冷却至室温后，将提取液在30～50℃水浴中减压浓缩近干，然后用N₂吹干；

(4)加入1～10mL有机溶剂涡旋溶解步骤(3)所得物，用0.20～0.45μm过滤头将样液过滤，得上清液；

2)、制备标准溶液：

(1)用有机溶剂分别8种二苯甲酮类防紫外线整理剂溶解，配制成浓度为100～1000μg/mL的8种标准储备溶液；

(2)用有机溶剂将上述8种标准储备溶液溶解，从而配制成8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的浓度均为0.01～100μg/mL的混合标准工作溶液作为梯度标准溶液；

所述8种二苯甲酮类防紫外线整理剂：2,4-二羟二苯甲酮、(2-羟基-4-甲氧苯基)苯基酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2'-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮、2-羟基-5-氯二苯甲酮和2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮；

3)、将梯度标准溶液注入液相色谱仪，光电二极管阵列检测器测定，确定8种二苯甲酮类防紫外线整理剂的出峰位置，记录对应的峰面积，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，制作标准曲线方程；

液相色谱条件为：检测波长：190～400nm；流速：0.2～0.8mL/min；柱温：20～45℃；进样体积：1～10μL；液相色谱柱为：100mm×2.1mm，1.7μm色谱柱或相当者；

流动相由流动相A和流动相B组成；流动相A为乙腈；流动相B为体积浓度为0.05～1％甲酸水溶液；

梯度洗脱程序为：0～0.5min，10％A～75％A；0.5～3.5min，75％A；3.5～4min，75％A～100％A；4～8.5min，100％A；8.5～8.6min，100％A～10％A；8.6～10min，10％A；

2.根据权利要求1所述的纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，其特征是：所述有机溶剂为甲醇、乙腈。

3.根据权利要求2所述的纺织品中二苯甲酮类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，其特征是：所述步骤1)中，将待测样品剪碎成5mm×5mm的小片，作为试样。