[摘 要] 目的:建立并驗證了用高效液相色譜法測定塑料制品中四溴雙酚A 的含量;方法:采用甲醇為溶劑,超聲提取塑料制品中的四溴雙酚A,以保留時間定性,色譜峰面積定量;結果:本方法平均回收率為95.44%~100.95%,RSD%為1.33~3.25%,在50.54ng~10108ng之間具有良好的線性,相關系數R2為0.999,檢測限(S/N=3)為0.085ug.ml-1;結論:實驗表明該方法靈敏度高,操作簡便,能滿足國內外對四溴雙酚A的測試要求。
[關鍵詞]四溴雙酚A;高效液相色譜法
HPLC determination of TBBP-A which in plasitcal products
AAbstract: Objective: Established and tested TBBP-A which in plastical products by HPLC; Methods: using methanol as solvent, Ultrasonic extracted the TBBP-A in plasitcal products, qualitative with relatively retention time and quantitative with peak area; Results: The average recovery rate is 95.44%~100.95%, RSD% is 1.33%~3.25%, and the detection limit (S/N=3) is 0.085ug.mL-1;Conclusion: The experiment shows that this method is high sensitivity,easy operated,it can able to meet the test requirement of TBBP-A in the world.
Keywords:TBBP-A; HPLC
四溴雙酚-A(TBBP-A),又名雙(二溴丙基)醚,灰白色粉末,熔點184℃,沸點316℃(分解);可溶于甲醇、乙醇和丙酮,亦可溶于氫氧化鈉水溶液,微溶于水;CAS號: 21850-44-2,分子結構式為 。它是世界生產量和用量最大的阻燃劑[1],它可廣泛地用做反應型阻燃劑以制造溴化環氧樹脂、酚醛樹脂和含溴聚碳酸酯及作為中間體合成其他復雜的阻燃劑,也可作為添加型阻燃劑用于ABS和HIPS。它是一種類似于持久性有機污染物的潛在環境內分泌干擾物,能在環境和生物體內積累,對環境和生物產生嚴重的影響,如干擾生物的激素系統,影響骨骼和大腦發育等。
目前對于四溴雙酚-A的含量檢測,主要采用GC[5,7],GC-MS[2],LC-MS[8,9]或HPLC[4,6], LC-MS-MS [3]等方法。GC和GC-MS需要繁瑣的預處理以及樣品的衍生化。而 LC-MS, LC-MS-MS具有較好的檢出限,但檢測費用高昂。在國內,對于四溴雙酚—A的研究尚處于起步階段。為此本文開發用高效液相色譜法測定四溴雙酚-A是具有其獨到的優勢。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
LC-100高效液相色譜儀(上海伍豐),超聲波清洗器(濟南賽暢),電子天平(梅特勒),超純水機(南京易普易達科學發展有限公司)。
甲醇(色譜純,美國TEDIA),超純水(實驗室自制)。
TBBP-A標準物質(0.25mg/瓶,美國Accustandard,Inc.提供)。
1.2 色譜條件
色譜柱:Kromasil C18 色譜柱,250mm×4.6mm,5μm,
柱溫:30 ℃;流動相:A(甲醇)/B(水)=90:10;吸收波長:280nm;流速:1.0mL/min;進樣量:10uL。
1.3 標準溶液的配置
TBBP-A標準儲備液(1000mg/L):用甲醇將TBBP-A標準物質配制成濃度約1000mg/L的儲備溶液。
TBBP-A標準工作溶液(約20mg/L):從標準儲備溶液中取1ml置于50容量瓶中,用甲醇定容至刻度,搖勻。(注:標準工作溶液需現配現用)。
準確吸取10ul標準工作溶液(濃度為20.216ug.ml-1),進樣,譜圖見圖1:
圖1 四溴雙酚-A標準溶液色譜圖
Fig.1 Chromatograms of standard solutions of TBBP-A
樣品前處理
拆分的樣品破碎成小于1cm*1cm的小塊,液氮冷凍后用粉碎機破碎成粒徑小于1mm的顆粒。準確稱取樣品2.0g左右,精確至0.0001g,置于50mL平底燒瓶中。準確移取20ml甲醇于平底燒瓶中,蓋上蓋子,常溫下超聲提取1小時,提取液經0.45微米有機濾膜過濾,上機測試。
2.結果與討論
2.1色譜條件的優化
2.1.1 流動相的選擇
參考相關資料,選擇用甲醇、甲醇和水或者乙腈、乙腈和水進行等度洗脫,結果顯示用純甲醇或純乙腈作流動相時,出峰時間均太快,且峰有拖尾;用乙腈與水作為流動相和甲醇與水作為流動相,效果相當,考慮溶劑的價格以及對環境和人的危害性,故用甲醇和水的混合溶液作為流動相,考慮不同甲醇水比例下,色譜峰的最佳效果,試驗了甲醇水比例分別為90:10、85:15和75:25條件下的色譜圖情況,結果顯示85:15和75:25條件下色譜峰展寬,且拖尾,90:10條件下色譜峰形對稱,出峰時間能與溶劑峰很好的分開,故選擇甲醇:水=90:10為最佳流動相比例。
2.1.2波長選擇
使用DAD檢測器對TBBP-A標樣進行全波段掃描,結果顯示TBBP-A在205nm,285nm,290nm有三個吸收峰,在205nm處,具有最大吸收峰,考慮到流動相對吸收值的影響,選擇224nm作為其波長比較合適。
圖2.TBBPA的全波長掃描圖
Fig.2 all wavelength scan Spectrum of TBBP-A
提取溶劑的選擇
分別選用正己烷,乙腈,甲醇和甲苯做溶劑,結果顯示,除了甲苯為溶劑時甲苯的峰對TBBPA存在嚴重干擾,其他的都可以用作溶劑。由于選用甲醇和水作為流動相,因此選擇甲醇作為溶劑最為適宜。
2.2 峰位確定
將TBBP-A的標準溶液,按照本方法確定的色譜條件,進樣10ul,以保留時間定性。
2.3 陰性和系統適用性試驗
不加入樣品,加入試劑,按樣品處理方法進行測定,在TBBP-A相應保留時間處無紫外吸收。理論塔板數按TBBP-A的峰計,不得小于6000。
2.4精密度試驗
取TBBP-A標準溶液10μl連續進樣6針,測定,考察組分保留時間和峰面積的相對標準偏差,具體分析結果如表1所示。
表2 精密度實驗數據
Table . 2 Precision of experimental data
組分名稱 | 峰面積 | 平均峰面積 | RSD% |
TBBP-A | 442.203 | 441.289 | 0.32 |
440.307 | |||
440.432 | |||
441.077 | |||
440.021 | |||
443.695 |
2.5線性關系和檢測限
在本方法確定的實驗條件下,檢測其線性,在進樣量為50.54~10108ng之間,其線性方程為y = 39.34x + 463.2,相關系數為R2 = 0.999,在S/N=3的條件下,最DI檢測限為0.085ug.ml-1。線性關系圖如圖3所示:
圖3.四溴雙酚-A線性關系圖
Fig.3 Linear graph of TBBP-A
2.6回收率試驗
采用在實際樣品中加入3個不同濃度水平的標液進行回收率實驗,每個濃度水平做3次平行樣,按照樣品的前處理方法進行處理并測試,采用外標法定量,實驗結果表明,其平均回收率在95.44%~100.95%范圍內,RSD在1.33%~3.25%范圍內。
2.7 實際樣品的測試
采用本方法測試了幾種塑料產品中的TBBP-A,結果如表3所示,并附上第三方檢測機構SGS的GC/MS檢測結果。
表3 樣品檢測結果
Table .4 Sample test results
樣品名稱 | LC測試結果: TBBP-A含量/ mg.kg-1 | GC/MS測試結果: TBBP-A含量/ mg.kg-1 |
白色塑料管 | 23.04 | 24.09 |
電器塑料板 | 未檢出 | 未檢出 |
黑色塑料粒 | 15.74 | 14.86 |
類白色塑料粒 | 未檢出 | 未檢出 |
玩具車輪胎(黑色) | 32.15 | 32.57 |
玩具車輪胎(紅色) | 未檢出 | 未檢出 |
3 結論
綜上所述,通過對部分塑料樣品檢測及回收率的測試,可知本方法的最DA優點是利用高效液相色譜儀法檢測四溴雙酚A的含量,具有操作簡單,價格便宜等優點,且檢測結果與GC/MS檢測結果相當,可以滿足企業或客戶對四溴雙酚A的含量監控需求。
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