超高效液相色谱-串联质谱法测定烟用水基胶中14种杀菌剂.pdf

第 32 卷，第7 期2023 年7 月化学分析计量CHEMICAL ANALYSIS AND METERAGEVol.32,No.7Jul.2023超高效液相色谱-串联质谱法测定烟用水基胶中14种杀菌剂夏志骋，钟杰，谢剑晨，黄灵洁，曹昌清，王颖（上海烟草集团有限责任公司质量监督检测站，上海200082）摘要建立超高效液相色谱-串联质谱同时快速测定烟用水基胶中溴硝醇、尼泊金酯、山梨酸、苯甲酸及异噻唑啉酮的方法。烟用水基胶经水分散后，用甲醇萃取，离心后取上层清液过0.22 m有机滤膜，再稀释20倍后上机测定。选取ACQUITY BEH C18（100 mm2.1 mm，1.7 m）色谱柱，以水和甲醇为流动相分离，分别在电喷雾正负离子模式下和多反应监测（MRM）模式下检测。结果表明，所有待测物在各自的质量浓度范围内线性良好，相关系数均大于0.998，其中6种尼泊金酯（尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、尼泊金异丙酯、尼泊金丁酯、尼泊金异丁酯）、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、4，5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮的线性范围为0.2510 ng/L；溴硝醇、2-甲基-4-异噻唑啉-3酮、1，2-苯并异噻唑-3-酮的线性范围为2.5100 ng/L；山梨酸、苯甲酸的线性范围为251 000 ng/L。线性相关系数均不小于0.998。方法的定量限为0.032.69 g/g。低、中、高3个浓度水平下，14种目标化合物在烟用水基胶中平均回收率为76.4%125.4%，相对标准偏差为1.7%12.2%（n=6）。该方法的精密度、准确度符合测定要求。该方法操作简单，准确灵敏，重复性好，适用于烟用水基胶中溴硝醇、尼泊金酯等杀菌剂的同时检测。关键词超高效液相色谱-串联质谱法；烟用水基胶；溴硝醇；尼泊金酯；异噻唑啉酮中图分类号：O657.7 文献标识码：A 文章编号：1008-6145(2023)07-0035-07Determination of 14 bactericides in water-based emulsion adhesives for cigarette by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometryXIA Zhicheng,ZHONG Jie,XIE Jianchen,HUANG Lingjie,CAO Changqing,WANG Ying(Shanghai Provincial Tobacco Quality Inspection&Test Station，Shanghai200082，China)Abstract A method was developed for the determination of bronopol,paraben,sorbic acid,benzoic acid and isothiazolone in water-based emulsion adhesives for cigarette by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS).The samples were dispersed in water and extracted by methanol.After centrifugation,the eluent was filtered through a 0.22 m organic filter membrane and diluted 20 times by methanol into an injection vial for detection by UPLC-MS/MS.The separation of target compounds was performed with Waters ACUQUITY BEH C18(100 mm2.1mm,1.7 m)by gradient elution,using water and methanol as the mobile phase.The analytes were detected with both positive ion electrospray ionization mode(ESI+)and negative ion electrospray ionization mode(ESI-)under the multiple reaction monitoring(MRM)mode.Under the optimal conditions,the parabens(methyl paraben,ethyl paraben,propyl paraben,isopropyl paraben,butyl paraben,isobutyl paraben),isothiazolone(5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one,2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one,4,5-dichloro-2-n-octy-4-isothiazolin-3-one)were in the range of 0.25-10 ng/L;bronopol,2-methyl-4-isothiazolin-3-one,1,2-benzisothiazolin-3-one were in the range of 2.5-100 ng/L;sorbic acid and benzoic acid were in the range of 25-1 000 ng/L,the correlation coefficients(r)were all not less than 0.998.The limits of quantitations were 0.03-2.69 g/g,the average recoveries at three spiked levels ranged from 76.4%-125.4%with relative standard deviations of 1.7%-12.2%(n=6).This method is simple,sensitive and accurate,and it is suitable for the determination of bactericide in water-based emulsion adhesives for cigarette.Keywords ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry;water-based emulsion adhesives for cigarette;bronopol;paraben;isothiazolonedoi:10.3969/j.issn.1008-6145.2023.07.008通信作者夏志骋，本科，中级工程师，从事烟用材料安全检测工作收稿日期20230522引用格式夏志骋，钟杰，谢剑晨，等.超高效液相色谱-串联质谱法测定烟用水基胶中14种杀菌剂 J.化学分析计量，2023，32（7）：35.XIA Zhicheng,ZHONG Jie,XIE Jianchen,et al.Determination of 14 bactericides in water-based emulsion adhesives for cigarette by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometryJ.Chemical Analysis and Meterage,2023,32(7):35.35化学分析计量2023 年，第 32卷，第 7 期为了防止烟用水基胶生产加工和贮藏过程中发生霉变，通常会使用杀菌剂。杀菌剂对细菌、霉菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用，是防止水基胶腐败变质最经济、最有效和最简洁的方法之一。烟用水基胶中常用的杀菌剂有异噻唑啉酮、山梨酸及苯甲酸以及部分含卤素的杀菌剂。异噻唑啉酮类杀菌剂是通过断开细菌的藻类蛋白质的键而起作用，是最有效的杀菌剂之一。但异噻唑啉酮类杀菌剂具有一定生物毒性，过量使用容易造成肝肾损伤，具且有一定致癌性。为了保证烟用产品的质量安全，行业在2020年1月发布YQ 52019 烟用胶黏剂安全卫生要求，对异噻唑啉酮类杀菌剂进行了明确限量1。异噻唑啉酮测定方法目前有液相色谱法2-3、气相色谱-质谱法4、液相色谱-串联质谱法5-8。2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇（溴硝醇），是一种广泛高效的抗菌剂，对细菌的抑制效果好，且不受阴离子、阴离子表面活性剂以及蛋白质的影响，属于中等毒性化合物。在YQ 52019 烟用材料许可使用物质名单 中，对溴硝醇含量有严格的限制。目前溴硝醇检测方法集中在化妆品及造纸领域9-10。苯甲酸及苯甲酸盐类、山梨酸及山梨酸盐类这两类物质主要通过抑制微生物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物和起到防腐的作用。这两类防腐剂在各类食品中被广泛使用。GB 27602014食品安全国家标准 规定苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐在饮料、酱油、醋及果酒中的含量应不大于1.0 g/kg，在 YQ15-烟用材料许可使用物质名单 中暂无对这两种物质的限量要求，但监控其使用情况对于保证人们身体健康具有重要意义。在非YQ15许可防腐剂中，尼泊金酯类也是广泛应用于各种食品和化妆品的杀菌防腐剂，主要破坏微生物的细胞膜，使细胞内的蛋白质变性，并能抑制细胞的呼吸酶活性，达到杀菌防腐的效果。此类杀菌防腐剂在部分欧洲搭口胶配方专用。文献报道杀菌剂中溴硝醇、苯甲酸及苯甲酸盐类、山梨酸及山梨酸盐类11、尼泊金酯12-16的主要测定方法有液相色谱法、气相色谱法、高效液相-串联质谱法、高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法17等方法。相关检测方法大都用于食品、造纸、化妆品行业，且仅检测其中一种或几种杀菌剂。相较于常规的液相色谱、气相色谱-质谱法，超高效液相-串联质谱法因具有良好定性、定量分析性能而成为同时测定杀菌剂的最佳方法。笔者建立一种样品预处理方法，并利用超高效液相-串联质谱法对烟用水基胶中溴硝醇、尼泊金酯、异噻唑啉酮、苯甲酸及苯甲酸盐类、山梨酸及山梨酸盐类进行快速、准确、同时检测。1实验部分1.1主要仪器与试剂超高效液相色谱-串联质谱仪：ACQUITY UPLC型超高效液相色谱仪及Xevo TQ-XS型串联四级杆质谱仪，美国沃特世公司。超声波发生器：Sono Swiss SW 45H 型，瑞士Sono公司。高速离心机：RJ-LDL-50G型，无锡市瑞江分析仪器有限公司。电子天平：XP205型，感量为0.01 mg，瑞士梅特勒-托利多有限公司。尼泊金甲酯（MP）、尼泊金乙酯（EP）、尼泊金丙酯（PP）、尼泊金丁酯（BP）：质量分数均为99.0%，美国Accustandard公司。尼泊金异丙酯（IPP）、尼泊金异丁酯（IBP）、山梨酸（SA）：质量分数均为99.0%，日本梯希爱公司。2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇（溴硝醇，Bronopol，质量分数为99.4%）、苯甲酸（BA，质量分数为99.6%）、2-甲基-4-异噻唑啉-3酮（MI，质量分数为98.6%）、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CMI，质量分数为99.0%）、1,2-苯并异噻唑-3-酮（BIT，质量分数为99.0%）、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮（OIT，质量分数为98.9%），德国Dr.E公司。4，5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮（DCOIT）：质量分数为98.0%，德国CNW公司。BA-d5（质量分数为99.5%）、MP-13C6（质量分数为99.0%）、EP-13C