CN109932440B

CN109932440B - 纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法

Info

Publication number: CN109932440B
Application number: CN201811357160.6A
Authority: CN
Inventors: 吴刚; 虞慧芳; 吴启哲; 何坚刚; 席广成; 董锁拽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2038-11-15
Also published as: CN109932440A

Abstract

本发明公开了一种适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，以纺织品作为待测样品，包括以下步骤：将待测样品制备成待测样品溶液；将7种水杨酸酯类防紫外线整理剂按照相同的浓度用有机溶剂溶解，再进行梯度稀释，从而形成梯度标准工作溶液；将梯度标准工作溶液注入液相色谱仪，二极管阵列检测器测定，确定7种水杨酸酯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；将待测样品溶液按照上述方法进行检测，从而得到待测样品中7种水杨酸酯类防紫外线整理剂含量。该方法具有定性、定量，灵敏度高，适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的检测。

Description

纺织品中水杨酸酯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水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法。

背景技术

紫外线会导致皮肤晒黑、晒伤，甚至会诱发皮肤癌。随着人们对阳光中紫外线辐射及其对人体健康危害认识的逐步深入，人们努力探索各种能减少紫外线对人体健康损害的方法，其中，防紫外线的服装已成为户外运动不可缺少的装备。天然纤维或常规化学纤维制成的服装面料，一般不能满足防紫外辐射要求。功能性纺织品一般可通过应用功能性纤维和功能性后整理获得。其防护原理为：采用吸收、屏蔽性能的化学试剂对纤维、纱线或织物进行处理。水杨酸酯类紫外线吸收剂是应用最早的一类，水杨酸酯在分子中有内在氢键；这类紫外线吸收剂对紫外线吸收的能力在开始时很低，而且吸收的范围极窄(小于340nm)，但经紫外线照射一定时间后，对其吸收逐渐增大，直到最大吸收，这是由于它能在光的作用下，发生Photo-Fries重排生成有强烈吸收紫外线吸收能力的2-羟基二苯酮，因而该类化合物可作为紫外线吸收剂使用，从而强化其紫外线吸收作用，该重排反应式如下所示：

所以，人们把水杨酸酯类紫外线吸收剂称为先驱型紫外线吸收剂，其主要品种有：水杨酸苯酯、水杨酸-p-叔丁基苯酯、水杨酸-p-叔辛基苯酯、间苯二酚单苯甲酸酯、对-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯、水杨酸-2-乙基己酯、水杨酸三甲环己酯等。然而，水杨酸酯类紫外线吸收剂发生Photo-Fries重排生成的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，人类生殖系统功能的下降，以及动物雄性雌化也与二苯酮类等内分泌干扰物的排放有关。因此，水杨酸酯类紫外线吸收剂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水杨酸酯类防紫外线整理剂的检测方法的研究报道，仅见化妆品中部分紫外线吸收剂的检测方法的报道。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，研究织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的的检测方法具有重要的现实意义。

池琴等人在《高效液相色谱法测定防晒化妆品中水杨酸酯类紫外线吸收剂的含量》中采用高效液相色谱法同时测定防晒化妆品中8种水杨酸酯类紫外线吸收剂(水杨酸乙基己酯、水杨酸三甲环己酯、水杨酸辛酯、水杨酸苯酯、水杨酸异十六酯、水杨酸己酯、水杨酸乙二醇酯和水杨酸苄酯)的含量。样品经5mL乙酸乙酯于20℃超声萃取10min，萃取液在Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18色谱柱上分离，以甲醇-四氢呋喃-0.1％(质量分数)甲酸溶液为流动相进行梯度洗脱，紫外检测波长为340nm。于成峰在《高效液相色谱法同时测定羟苯甲酮5磺酸、水杨酸钠、羟苯甲酮、水杨酸苯酯》中研究了用甲醇四氢呋喃水作为流动相从μ-Bondapak C18柱上分离和测定羟苯甲酮5磺酸、水杨酸钠、羟苯甲酮、水杨酸苯酯等紫外线吸收剂的色谱条件，紫外检测波长为310nm。上述研究仅限于测定防晒化妆品中的部分紫外线吸收剂，检测波长也仅限于单一波长，不能更全面表征多种水杨酸酯类紫外线吸收剂的特征紫外吸收波长，因此不可能得到灵敏度最佳的检测低限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种定性、定量，灵敏度高的适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，以纺织品作为待测样品，包括以下步骤：

1)、制备待测样品溶液：

将待测样品剪碎后加入提取剂进行超声波提取，所得的提取液冷却至室温后经0.20～0.45μm过滤头过滤，作为待测样品溶液；

目的是供高效液相色谱仪进行定性、定量分析；

2)、制备标准溶液：

将7种水杨酸酯类防紫外线整理剂按照相同的浓度用有机溶剂溶解后，形成混合标准工作溶液(即，所述混合标准工作溶液中7种水杨酸酯类防紫外线整理剂浓度一致)；

将混合标准工作溶液进行梯度稀释(用有机溶剂)，从而形成梯度标准工作溶液；

3)、将梯度标准工作溶液注入液相色谱仪，二极管阵列检测器(DAD)测定，确定7种水杨酸酯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)所得的待测样品溶液(上清液)按步骤3)所述方法测定待测样品溶液中7种水杨酸酯类防紫外线整理剂的峰面积，按照步骤3)所得的标准曲线方程计算，得到待测样品中7种水杨酸酯类防紫外线整理剂含量。

作为本发明的适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的改进，7种水杨酸酯类防紫外线整理剂为：水杨酸苯酯(纯度≥98％)、水杨酸-p-叔丁基苯酯(纯度≥98％)、水杨酸-p-叔辛基苯酯(纯度≥98％)、间苯二酚单苯甲酸酯(纯度≥98％)、对-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯(纯度≥98％)、水杨酸-2-乙基己酯(纯度≥98％)和水杨酸三甲环己酯(纯度≥98％)。具体如表1所述。

作为本发明的适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的进一步改进，步骤3)的液相色谱条件为：

流速：0.2～2.0mL/min；柱温：20～45℃；进样体积：1～20μL；

流动相A：乙腈；流动相B：水；梯度洗脱程序为：0～3min，50％A；3～9min，50％A～90％A；9～13min，90％A；13～16min，90％A～50％A；流速：1.0mL/min。

作为本发明的适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的进一步改进，液相色谱柱为：Eclipse XDB-C₁₈，5μm,4.6mm(i.d.)×15cm色谱柱或相当者。

作为本发明的适用于纺织品中水杨酸酯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2)中的有机溶剂为甲醇、乙腈；所述步骤1)中的提取剂为甲醇、乙腈；

且步骤2)中的有机溶剂与步骤1)中的提取剂相同(即，有机溶剂、提取剂必须同时为甲醇，或者必须同时为乙腈)。

作为本发明的适用于纺织品中水杨酸酯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)为：

1.1)、将待测样品剪碎成5mm×5mm的小片，作为试样；

1.2)、按照1g/10～50mL的料液比，在试样与提取剂一起放入提取器中，密封提取器后于室温下进行超声波提取，提取时间为10～60min。

作为本发明的适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法的进一步改进，步骤2)为：设置水杨酸酯类防紫外线整理剂的浓度分别为1μg/mL、3μg/mL、5μg/mL、7μg/mL和10μg/mL的梯度标准工作溶液。

表1、7种水杨酸酯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)本方法利用高效液相色谱(HPLC)梯度洗脱条件，将7种水杨酸酯类化合物在16min内进行了有效分离，色谱峰分离完全，峰形对称且尖锐，响应均达到最佳，进一步提高了检测方法的检测灵敏度与准确性，方法灵敏度高、操作简便、准确可靠，本发明所述的超高效液相色谱法适合纺织品中7种水杨酸酯类防紫外线整理剂的确证和定量测定。

(2)本发明的液相色谱条件中，采用了全波长扫描，首先确定7种水杨酸酯类紫外线吸收剂的特征紫外吸收波长，为了能够得到同时测定7种水杨酸酯类紫外线吸收剂最佳的检测灵敏度，采用了2个波长双通道同时采集检测信号，即检测波长：242nm、310nm进行定性和定量分析。

而目前现有类似研究的检测波长仅限于单一波长，不能更全面表征多种水杨酸酯类紫外线吸收剂色谱的特征紫外吸收波长。

(3)本发明公开的测定方法在1.0～10.0μg/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(LOD)为0.63μg/kg。

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7种水杨酸酯类防紫外线整理剂液相色谱图。

图1中，上图为7种水杨酸酯类紫外线吸收剂在检测波长为242nm高效液相色谱图，在此波长有最佳响应值的分别：水杨酸苯酯、间苯二酚单苯甲酸酯、水杨酸-2-乙基己酯、水杨酸三甲环己酯、水杨酸-p-叔辛基苯酯和水杨酸-p-叔丁基苯酯，下图为水杨酸酯类紫外线吸收剂对-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯在检测波长为310nm高效液相色谱图。

图2～图8是7种水杨酸酯类防紫外线整理剂紫外光谱图；

图2为水杨酸苯酯的紫外光谱图；图3为间苯二酚单苯甲酸酯的紫外光谱图；图4为水杨酸-2-乙基己酯的紫外光谱图；图5为对-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯的紫外光谱图；图6为水杨酸三甲环己酯的紫外光谱图；图7为水杨酸-p-叔辛基苯酯的紫外光谱图；图8为水杨酸-p-叔丁基苯酯的紫外光谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

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水杨酸酯类防紫外线整理剂标准物质：水杨酸苯酯(纯度≥98％)、水杨酸-p-叔丁基苯酯(纯度≥98％)、水杨酸-p-叔辛基苯酯(纯度≥98％)、间苯二酚单苯甲酸酯(纯度≥98％)、对-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯(纯度≥98％)、水杨酸-2-乙基己酯(纯度≥98％)和水杨酸三甲环己酯(纯度≥98％)等。

1.4标准储备液：用甲醇或其他合适溶剂(例如乙腈)分别将7种水杨酸酯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相应的甲醇或其他合适溶剂(例如乙腈)配制成浓度约为100μg/mL的混合标准储备溶液(所述混合标准储备溶液中7种水杨酸酯类防紫外线整理剂浓度一致)。

1.5标准工作液：将混合标准储备液用相应的甲醇或其他合适溶剂(例如乙腈)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(混合标准工作溶液)。

注：标准贮备溶液和梯度标准工作溶液均在4℃下避光保存，有效期分别为12个月和6个月。

2仪器和设备

2.1高效液相色谱仪(HPLC)：带二极管阵列检测器(DAD)。

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7种水杨酸酯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)取待测纺织品，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20mL甲醇，使所有试样浸没于液体中，将提取器密封后，在超声波发生器中超声提取30min；

即，待测样品与提取剂的料液比为：1g/20mL；

(3)冷却至室温后，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，目的是供高效液相色谱仪进行定性、定量分析；

2)、制备标准溶液

(1)用甲醇或其他合适溶剂分别将7种水杨酸酯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；

(2)各取适量上述标准储备溶液用甲醇或其他合适溶剂配制成浓度约为100μg/mL的混合标准储备溶液；

(3)将混合标准储备液用甲醇或其他合适溶剂配制成浓度分别为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高效液相色谱仪，用二极管阵列检测器(DAD)测定，确定各种水杨酸酯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：Eclipse XDB-C₁₈，5μm,4.6mm(i.d.)×15cm色谱柱或相当者；

b)流速：1.0mL/min；

c)检测器：二极管阵列检测器(DAD)；

d)检测波长：242nm、310nm；

e)柱温：40℃；

f)进样体积：5μL；

g)流动相A：乙腈；流动相B：0.05％甲酸；

h)梯度洗脱程序见表2。

表2.高效液相色谱梯度洗脱程序表

时间(min)	流速(mL/min)	乙腈(％)	水(％)
				0	1.0	50	50
3	1.0	50	50
				9	1.0	90	10
13	1.0	90	10
				15	1.0	50	50

4)、取步骤1)所得的过滤样液按步骤3)方法测定待测样品溶液中的7种水杨酸酯类防紫外线整理剂(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7种水杨酸酯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7种水杨酸酯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，保留时间允差为±0.1min，且样品的紫外光谱图与标准溶液的紫外光谱图进行比较，紫外光谱图也一致，因此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7种水杨酸酯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，7种水杨酸酯类防紫外线整理剂的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7种水杨酸酯类防紫外线整理剂检测的液相色谱法的测定低限见表3。

本发明公开的高效液相色谱法在浓度范围为1，3，5，7，10μg/mL时，7种水杨酸酯类防紫外线整理剂线性关系均较好，见表3。

表3.高效液相色谱法测定7种水杨酸酯类防紫外线整理剂的线性方程与线性相关系数

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7种水杨酸酯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，测定水杨酸酯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.空白涤纶试样加添加不同浓度的水杨酸酯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4份防紫外线服装样品，按上述操作步骤(进行提取、浓缩、定容等)，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。

验证试验：上述实施例2所述“样品1#样品2#样品3#样品4#”按照目前公认的检测精度高的超高效液相色谱-串联质谱法进行检测，所得结果分别为：样品1#检出间苯二酚单苯甲酸酯169.5mg/kg，样品2检出水杨酸苯酯165.2mg/kg，样品3#检出间苯二酚单苯甲酸酯180.7mg/kg，样品4#检出水杨酸-p-叔丁基苯酯161.3mg/kg。

对比例1、将实施例1步骤3)的“液相色谱条件”的参数的设置改成：

检测波长只设置242nm，其余等同于实施例1。

对比例2、将实施例1步骤3)的高效液相色谱(HPLC)检测用的液相色谱条件改为：流动相A：乙腈；流动相B：水；梯度洗脱程序：0～3min，30％A；3～9min，30％A～80％A；9～13min，80％A；13～16min，80％A～30％A。其余等同于实施例1。

将上述所有的对比例按照实验1所述方法进行检测，仅仅设置添加浓度为10mg/kg，所得结果与实施例1的对比如下6所述。

表6

注：发明人在发明过程中，还以“检测波长只设置310nm，其余等同于实施例1”所得的检测方法按照实验1所述方法进行检测，仅仅设置添加浓度为10mg/kg，所得的结果---Recovery(％)、RSD(％)均显示远不如本发明准确。

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.适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，以纺织品作为待测样品，其特征在于包括以下步骤：

1)、制备待测样品溶液：

2)、制备标准溶液：

将7种水杨酸酯类防紫外线整理剂按照相同的浓度用有机溶剂溶解后，形成混合标准工作溶液；

将混合标准工作溶液进行梯度稀释，从而形成梯度标准工作溶液；

所述7种水杨酸酯类防紫外线整理剂为：水杨酸苯酯、水杨酸-p-叔丁基苯酯、水杨酸-p-叔辛基苯酯、间苯二酚单苯甲酸酯、对-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯、水杨酸-2-乙基己酯和水杨酸三甲环己酯；

3)、将梯度标准工作溶液注入液相色谱仪，二极管阵列检测器测定，确定7种水杨酸酯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：

流速：0.2～2.0mL/min；柱温：20～45℃；进样体积：1～20μL；

流动相A：乙腈；流动相B：水；梯度洗脱程序为：0～3min，50％A；3～9min，50％A～90％A；9～13min，90％A；13～16min，90％A～50％A；流速：1.0mL/min；

液相色谱柱为：Eclipse XDB-C₁₈，5μm,4.6mm(i.d.)×15cm色谱柱或相当者；

4)、取步骤1)所得的待测样品溶液按步骤3)的方法测定待测样品溶液中7种水杨酸酯类防紫外线整理剂的峰面积，按照步骤3)所得的标准曲线方程计算，得到待测样品中7种水杨酸酯类防紫外线整理剂含量。

2.根据权利要求1所述的适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，其特征是步骤3)中，检测波长：242nm、310nm。

3.根据权利要求2所述的适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，其特征是：所述步骤2)中的有机溶剂为甲醇、乙腈；所述步骤1)中的提取剂为甲醇、乙腈；

且步骤2)中的有机溶剂与步骤1)中的提取剂相同。

4.根据权利要求3所述的适用于纺织品中水杨酸酯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)为：

1.1)、将待测样品剪碎成5mm×5mm的小片，作为试样；

5.根据权利要求1～4项任一所述的适用于纺织品中水杨酸酯类防紫外线整理剂的液相色谱检测法，其特征是所述步骤2)为：设置水杨酸酯类防紫外线整理剂的浓度分别为1μg/mL、3μg/mL、5μg/mL、7μg/mL和10μg/mL的梯度标准工作溶液。