CN103344721A - 一种测定洗涤用品中荧光增白剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，包括步骤：向待测试样中加入四氢呋喃，进行超声提取，提取液离心，取上清液经微孔滤膜过滤，滤液进行高效液相色谱测定；其中，测定方法中采用A和B的混合溶液作为流动相进行洗脱，A为水，B为甲醇；流速1.0mL/min；所述洗脱程序为：0～12.5min，流动相中B的体积百分比为96%；12.5～13min，流动相中的B体积百分比由96%上升到100%；13～19min，流动相中B的体积百分比为100%；19～20min，流动相中B的体积百分比由100%下降到96%。本发明所述方法具有操作简便、回收率高、精密度好和灵敏度高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种测定洗涤用品中荧光增白剂的方法。
背景技术
荧光增白剂（Fluorescent bleachers）能吸收近紫外线(波长300～400nm)、再放射出蓝紫色荧光(420～480nm)的无色有机化合物，多数是具有较大共轭体系的有机化合物。荧光增白剂是一种荧光染料，或称为白色染料，也是一种复杂的有机化合物。它的特性是能激发入射光线产生荧光，使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应，使肉眼看到的物质很白，达到增白的效果。荧光增白剂是一种色彩调理剂，具有亮白增艳的作用，广泛用于洗涤剂、造纸、纺织等多个领域中。荧光增白剂约有15种基本结构类型，近400种结构。我国允许在衣物洗涤剂中添加的荧光增白剂有两种类型：二苯乙烯基联苯类（如CBS等)和双三嗪氨基二苯乙烯类（如33#等)。荧光增白剂CBS是目前广泛适用于洗衣液中的一种荧光增白剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便、回收率高、精密度好和灵敏度高的高效液相色谱法测定洗涤用品中荧光增白剂的方法。
一种测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，包括如下步骤：
向洗涤用品待测试样中加入四氢呋喃溶剂，进行超声提取，提取液离心，取上清液经微孔滤膜过滤，滤液进行高效液相色谱测定；其中，测定方法中采用A和B的混合溶液作为流动相进行洗脱，A为水，B为甲醇。
本发明所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其中所述荧光增白剂为荧光增白剂393、荧光增白剂KCB、荧光增白剂CBS-127、荧光增白剂KSN和荧光增白剂OB。
本发明所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其中所述流动相的流速为1.0mL/min；所述洗脱程序为：0～12.5min，流动相中B的体积百分比为96%；12.5～13min，流动相中的B体积百分比由96%上升到100%；13～19min，流动相中B的体积百分比为100%；19～20min，流动相中B的体积百分比由100%下降到96%。
本发明所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其中所述高效液相色谱中紫外检测采用359nm和372nm双波长检测。
本发明所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其中1g所述待测试样中加入10mL四氢呋喃。
本发明所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其中进行高效液相色谱所用色谱柱为Agilent Eclipse XDB-C18，5μm，250mm×4.6mm内径，柱温25℃。
本发明所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其中所述超声提取时间为20min。
本发明所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其中所述离心转速为5000r/min，离心10min。
本发明所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法与现有技术不同之处在于本发明建立了洗涤用品中5种荧光增白剂成分的高效液相色谱检测方法，该方法具有操作简便、回收率高、精密度好和灵敏度高等特点，为洗涤用品中荧光增白剂类化合物的检验鉴定和质量控制提供了实用有效的技术方法。
本发明采用四氢呋喃做溶剂，采用传统的乙腈、甲醇等有机溶剂效果均不理想；最佳超声提取时间为20min；本发明中采用了甲醇-水两相混合流动相体系，且发现采用本发明所述梯度洗脱效果非常好，其他流动相和洗脱方法达不到本发明所述效果；本发明采用359nm和372nm双波长检测，能精确地检测到5种荧光增白剂；本发明所述方法中5种荧光增白剂化合物的平均回收率为87.8%～103.7%，相对标准偏差为1.46%～4.37%，在一日内不同时间点和不同日期（5d内）测得的日内精密度均小于1%，日间精密度均小于2%。
下面结合附图对本发明所述的测定方法作进一步说明。
附图说明
图1为实施例中5种荧光增白剂混合标准溶液的色谱图；
图2为对比例1中5种荧光增白剂混合标准溶液的色谱图；
图3为对比例2中5种荧光增白剂混合标准溶液的色谱图；
图4为对比例3中5种荧光增白剂混合标准溶液的色谱图；
图5为对比例4中5种荧光增白剂混合标准溶液的色谱图；
图6为对比例5中5种荧光增白剂混合标准溶液的色谱图；
图7为对比例6中5种荧光增白剂混合标准溶液的色谱图；
图8为对比例7中5种荧光增白剂混合标准溶液的色谱图。
具体实施方式
在本发明所述方法中，主要考虑了以下几点：
1、前处理条件的优化：
（1）提取溶剂的选择
在荧光增白剂标准品溶解过程中，考察了甲醇、无水乙醇、乙腈、四氢呋喃等溶剂对于荧光增白剂的溶解能力，荧光增白剂化合物在乙腈、甲醇等有机溶剂中溶解度均不是很理想，只有四氢呋喃能够使5种荧光增白剂同时溶解。同时，以四氢呋喃作为提取溶剂，与洗涤用品的样品基质有很好的兼容性，可以确保样品基质被有效溶解和分散。因此，要想得到理想的提取效率，选择采用四氢呋喃作为提取剂对洗涤灵中的荧光增白剂进行提取，超声提取时间均为20min。
（2）提取时间的选择
在本发明所述的实验条件下，在洗涤用品空白样品中定量添加5种荧光增白剂成分，分别超声提取5、10、20、30、40min，结果表明，随着提取时间的增加，提取率先增加，但当提取时间超过20min后，提取率变化不大，因此确定最佳超声提取时间为20min。
2、色谱条件的优化
（1）色谱柱的选择
分别考察了Agilent ZORBAX SB-phenyl（250mm×4.6mm,5μm）、Agilent ZORBAXExtend-C18（250mm×4.6mm,5μm）Waters XTerra MS C18（250mm×4.6mm,5μm）、依利特Kromasil C18（250mm×4.6mm,5μm）、Agilent Eclipse XDB-C18（250mm×4.6mm,5μm）等不同类型色谱柱的分离效果。结果表明，5种荧光增白剂在不同固定相及不同品牌的色谱柱上表现出一定的分离选择性差异。综合考虑色谱峰分离度和分析时间，最终选择采用AgilentEclipse XDB-C18（250mm×4.6mm,5μm）色谱柱。
（2）流动相的选择
在液相色谱分析中，流动相的组成将影响目标化合物的色谱峰形、分离度等。本实验分别考察了甲醇-水、乙腈-水和四氢呋喃-水三种流动相体系对荧光增白剂的液相色谱分离效果。结果表明，甲醇-水两相混合流动相体系获得的色谱峰形和分离度最佳，进一步对流动相的梯度洗脱程序进行了详细优化，确定了最佳的梯度洗脱条件。实验结果显示，甲醇与水作流动相，在梯度洗脱条件下，5种荧光增白剂分离度很好，且峰形和出峰时间较合适；乙腈与水比例为99:1做流动相时，5种荧光增白剂仍未完全分开；而四氢呋喃与水比例为60:40作为流动相时5中荧光增白剂中有两个峰无法分开，同时四氢呋喃是相比另外两种有机溶剂毒性更大；因此，综合比较，选择甲醇与水作流动相最为合适。
所述梯度洗脱程序具体为：0～12.5min，等度洗脱，流动相中B的体积百分比为96%，A为4%；12.5～13min，梯度洗脱，流动相中的B体积百分比由96%上升到100%，相应地A由4%下降到0%；13～19min，等度洗脱，流动相中B的体积百分比为100%；19～20min，梯度洗脱，流动相中B的体积百分比由100%下降到96%。荧光增白剂较难洗脱，采用提取洗脱能够提高洗脱率，而在高浓度的有机相条件下保持等度洗脱一段时间，既能够保证5种荧光增白剂的分离度又能够加速荧光增白剂的出峰速度。
只有采用本发明所述流动相和等度与梯度相结合的洗脱程序才能达到本发明所述效果，其他方法都存在缺陷。
（3）检测波长的选择
分别对5种荧光增白剂标准溶液进行190～800nm范围的紫外-可见光全波长扫描分析，根据5种荧光增白剂各自的最大吸收波长，考虑低波长可能造成较大的基线漂移，影响定量的准确性，综合考虑各荧光增白剂化合物的紫外-可见光谱特性，确定荧光增白剂KCB、荧光增白剂CBS-127的检测波长为359nm，荧光增白剂393、荧光增白剂KSN、荧光增白剂OB的检测波长为372nm，因此本实验采用359nm和372nm双波长检测。
（4）柱温的选择
色谱柱柱温对于荧光增白剂的色谱保留及分离选择性也具有一定的影响，本研究考察了柱温为10～40℃范围的分离情况，实验结果表明，当柱温为25℃时，荧光增白剂色谱峰之间实现了理想的分离。
实施例1
1、仪器与试剂
1260型高效液相色谱仪，配在线脱气机、四元泵、自动进样器、柱温箱、二极管阵列检测器（美国Agilent公司）；Milli-Q超纯水器（美国Milli-Q公司）；KQ-600B型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；CR21G型高速冷冻离心机（日本Hitachi公司）；荧光增白剂393、荧光增白剂OB（购于百灵威科技公司），荧光增白剂KCB、荧光增白剂KSN（购于日本东京化成工业株式会社），荧光增白剂CBS-127（购于中国梯希爱（上海）化成工业发展有限公司）；甲醇、乙腈、无水乙醇（色谱纯，美国Fisher公司），其他试剂均为分析纯。
2、液相色谱条件
色谱柱：Agilent Eclipse XDB-C18柱（250mm×4.6mm,5μm）；流动相：水（A）、甲醇（B），采用等度洗脱与梯度洗脱相结合的程序：0～12.5min，等度洗脱，流动相中B的体积百分比为96%，A为4%；12.5～13min，梯度洗脱，流动相中的B体积百分比由96%上升到100%，相应地A由4%下降到0%；13～19min，等度洗脱，流动相中B的体积百分比为100%；19～20min，梯度洗脱，流动相中B的体积百分比由100%下降到96%。
流速：1.0mL/min；进样量：5μL；检测波长：荧光增白剂KCB、荧光增白剂CBS-127359nm，荧光增白剂393、荧光增白剂KSN、荧光增白剂OB372nm；柱温：25℃。
3、标准溶液的配制
准确称取荧光增白剂KCB、荧光增白剂CBS-127、荧光增白剂OB3种荧光增白剂标准物质各10mg（精确至0.1mg），分别置于10mL容量瓶中，用四氢呋喃溶解并定容至刻度，摇匀，配制成浓度分别为1000mg/L的标准储备液；荧光增白剂393、荧光增白剂KSN各10mg（精确至0.1mg），分别置于100mL容量瓶中，用四氢呋喃溶解并定容至刻度，摇匀，配制成浓度分别为100mg/L的标准储备液。将标准储备溶液配制成混合标准储备溶液后再将其稀释成质量浓度分别为0.025、0.05、0.5、1.0、2.5、5、10mg/L的系列混合标准溶液。
4、样品处理
称取1g（精确至0.001g）试样于50mL具塞锥形瓶中，加入10mL四氢呋喃，旋涡混合后超声提取20min。取部分溶液转移至10mL具塞塑料离心管中，以5000r/min离心10min，上清液经0.45μm微孔滤膜，供高效液相色谱测定。
5、线性关系和定量限
将混合标准储备溶液逐级稀释得到的浓度为0.025、0.05、0.5、1.0、2.5、5、10mg/L的混合标准工作溶液，按1.2的测定条件浓度由低到高依次进样分析，以各荧光增白剂的峰面积（Y轴）对相应的浓度（X轴）绘制标准曲线，得到线性回归方程。5种荧光增白剂混合标准溶液的液相色谱分离图见图1。图中从左至右5个峰依次表示荧光增白剂393（图中的标号1指代的峰）、荧光增白剂KCB（图中的标号2指代的峰）、荧光增白剂CBS-127（图中的标号3指代的峰）、荧光增白剂KSN（图中的标号4指代的峰）、荧光增白剂OB（图中的标号5指代的峰）。荧光增白剂393的定量限为0.25mg/kg，荧光增白剂KCB、荧光增白剂CBS-127、荧光增白剂KSN、荧光增白剂OB的定量限为0.5mg/kg。
5种荧光增白剂的保留时间、回归方程、线性范围、回归系数及定量限（以信噪比为10估算）见表1。
表15种荧光增白剂的保留时间、回归方程、线性范围、相关系数及定量限
5、回收率和精密度
以经过测定表明不含有荧光增白剂洗涤用品样品为基质，分别进行添加回收率和精密度的测定。在低、中、高3个加标水平下，每个水平平行测定6次，5种荧光增白剂化合物的平均回收率为87.8%～103.7%，相对标准偏差为1.46%～4.37%，结果见表2。本方法在一日内不同时间点和不同日期（5d内）测得的日内精密度均小于1%，日间精密度均小于2%。
表2洗涤用品中5种荧光增白剂的回收率和精密度结果（n=6）
对比例1
与实施例1的区别在于流动相采用99%乙腈-1%水，检测结果如图2所示：荧光增白剂第二三个峰之间未完全分离开。
对比例2
与实施例1的区别在于流动相采用60%四氢呋喃-40%水，检测结果如图3所示：荧光增白剂第一个和第二个峰之间未完全分离开。
对比例3
与实施例1的区别在于色谱柱采用Agilent ZORBAX Extend-C18(4.6×250mm,5μm)，流动相采用90%甲醇+10%水，检测结果如图4所示：荧光增白剂分离效果很差。
对比例4
与实施例1的区别在于色谱柱采用Agilent ZORBAX SB-phenyl(4.6×250mm,5μm)，流动相采用80%乙腈+20%水，检测结果如图5所示：荧光增白剂分离效果很差。
对比例5
与实施例1的区别在于色谱柱采用Waters Xterra C18(4.6×250mm,5μm)，流动相：95%甲醇+5%水，检测结果如图6所示：荧光增白剂分离效果很差。
对比例6
与实施例1的区别在于色谱柱采用Waters Xterra C18(4.6×250mm,5μm)，流动相：70%四氢呋喃+30%水，检测结果如图7所示：荧光增白剂分离效果很差。
对比例7
与实施例1的区别在于色谱柱采用依利特Kromasil C18(4.6×250mm,5μm)，流动相：92%乙腈+8%水，检测结果如图8所示：荧光增白剂分离效果很差。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
向洗涤用品待测试样中加入四氢呋喃溶剂，进行超声提取，提取液离心，取上清液经微孔滤膜过滤，滤液进行高效液相色谱测定；其中，所述测定方法中采用A和B的混合溶液作为流动相进行洗脱，A为水，B为甲醇。
2.根据权利要求1所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其特征在于：所述荧光增白剂为荧光增白剂393、荧光增白剂KCB、荧光增白剂CBS-127、荧光增白剂KSN和荧光增白剂OB。
3.根据权利要求2所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其特征在于：所述流动相的流速为1.0mL/min；所述洗脱程序为：0～12.5min，流动相中B的体积百分比为96%；12.5～13min，流动相中的B体积百分比由96%上升到100%；13～19min，流动相中B的体积百分比为100%；19～20min，流动相中B的体积百分比由100%下降到96%。
4.根据权利要求2或3所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其特征在于：所述高效液相色谱中紫外检测采用359nm和372nm双波长检测。
5.根据权利要求4所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其特征在于：1g所述待测试样中加入10mL四氢呋喃。
6.根据权利要求5所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其特征在于：进行高效液相色谱所用色谱柱为Agilent Eclipse XDB-C18，5μm，250mm×4.6mm内径，柱温25℃。
7.根据权利要求1所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其特征在于：所述超声提取时间为20min。
8.根据权利要求1所述的测定洗涤用品中荧光增白剂的方法，其特征在于：所述离心转速为5000r/min，离心10min。
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