应用LC/MS/MS检测纺织品中的克来范

天然动植物纤维如棉、麻、毛等在种植和养殖中会用到各种农药，如杀虫剂、除草剂等，有机氯农药使用尤为广泛，部分农药会被吸收，残留在纤维上，当这些有害农药残留在纺织品上并达到一定量时，会对人体皮肤乃至健康造成危害^[1]。有机氯农药(Organochlorine Pesticides)一般包括：六六六及林丹、DDT及其类似替代物、环二烯类含氯杀虫剂，按结构大致可以分为苯环或环二烯为主要结构的氯的衍生物，其特点是化学性质稳定，难以被化学降解和生物降解，因此在环境中的滞留时间很长，大部分被分配到沉积物有机质和生物脂肪中^[2]。

对于这个问题许多国家政府及世界权威组织已相继颁布法律和技术标准来加以控制^[3-4]。在2013年的Oeko-Tex Standard 100^[4]中，新增克莱范等有机氯农药，对其作出如下规定：婴幼儿类纺织品中农药残留需≦0.5mg·kg-1，其他纺织品需≦0.5mg·kg-1但并未给出明确检测方法。参考现有检测技术^[5-14]，大都采用GC/ECD、GC/MS、HPLC法测定有机氯农药，而液相色谱-串联质谱法（LC/MS/MS）具有高效、灵敏的特点，在农药残留量测定上具有一定优势^[15]。

3.1主要仪器与试剂

标准品：（kelevan，CAS NO.:4234-79-1，纯度：99.1%，Sigma）。

3.2 样品提取与处理

称取试样1.0g（精确至0.0001g）于50mL三角烧瓶内，加入甲醇10mL，室温超声30min，倾倒出萃取液，再加入10mL溶剂清洗样品两次，合并清洗液，旋转蒸发至近干，加入2mL甲醇溶解残渣，上机测试。

3.3 标准溶液配制

色谱柱：Agilent Eclipse XDB-C18柱，（3.5μm，2.1×150mm）；

流动相：A相为2.5mmol/L乙酸铵缓冲液，B相为甲醇；

流速：300μL/min；

梯度洗脱程序：0-3min，80-20%A；3-8min，20%A；8-8.1min，20-80%A；8.1-12min，80%A；

柱温：30℃；进样体积：10μL。

离子源：HESI，负离子模式，选择反应监测（SRM）扫描方式；

电喷雾电压：-3000V；离子源温度：350℃；鞘气：35Arb；辅助气：8 Arb。

其他质谱条件见表1：

表1 克莱范监测离子对质谱参数

4.1 提取溶剂选择

图1 克莱范的分子结构图

按照样品提取步骤处理并检测。结果显示，采用正己烷或丙酮等溶剂进行提取时效果并不理想，而采用甲醇和乙腈时提取效率相近，各提取溶剂回收率见表2，本实验选择甲醇为提取溶剂。

表2 克莱范在不同溶剂提取时回收率

4.2 提取方式选择

本实验分别对水浴振荡、索氏抽提、超声波提取、加速溶剂萃取4种提取方式进行比较，结果表明，超声提取和加速溶剂萃取两种方式提取效果均较为理想，索氏抽提效率次之，震荡萃取效率最差。超声提取与加速溶剂萃取相比较，设备较为简单，操作更为简便，因此，本实验选择超声波提取为最佳提取方式。

4.3 提取时间

本实验按照样品提取步骤，改变提取时间分别为15min、30min、45min、60min、75min，克莱范的回收率如表3所示。

表3 不同超声提取时间下的回收率

结果显示，超声波提取30 min后，继续增加提取时间对Kelevan的响应值无太大影响，因此本方法选择超声提取30 min。

4.4 流动相的优化

由于样品前处理采用甲醇为提取溶剂，因此选择甲醇/水体系作为流动相。同时对四种常用无机流动相(水、乙酸铵溶液、甲酸溶液、乙酸溶液)进行选择和优化。结果表明，以水和乙酸铵（2.5mmol/L）溶液作为流动相时，其信号值比在甲酸（0.1%）溶液和乙酸（0.1%）溶液中提高2倍以上。以水作为流动相时，化合物的出峰有轻微拖尾现象，而乙酸铵（2.5mmol/L）溶液作为流动相时，有利于目标物在一定程度上的离子化，分离度较好，信号强度较高。同时考察不同乙酸铵加入量对目标物分离效果的影响，改变乙酸铵浓度为2.5、5.0、10.0 mmol/L，结果显示，乙酸铵溶液浓度为2.5-5 mmol/L时，目标物分离效果及信号强度无明显差别，而当浓度提高后，对目标物的离子化程度有了一定抑制，信号强度反而有所下降，最终确定流动相A相为2.5mmol/L乙酸铵缓冲液，B相为甲醇。

4.5 质谱条件优化测定

根据克莱范的分子结构特征，选择HESI离子源，在负离子模式下对克莱范进行一级质谱扫描，得到克莱范的分子离子峰，确定母离子为633.824，进行优化，并进行二级质谱碎片分析，得到特征离子信息，根据质谱图中的碎片离子选择相对丰度比较高的的碎片，对电喷雾电压、离子源温度、鞘气压力、辅助气压力及碰撞能量进行优化。得到克莱范液相分离图为：

图2 克莱范的液相色谱图

4.6 线性范围和检出限

配制浓度分别为1、2、5、10、20、50、100、200μg/L标准溶液，进入仪器测定，以浓度和峰面积绘制标准曲线，以离子对633.8/426.8进行定性分析，以离子对633.8/587.8进行定量分析，外标法定量。在1-200μg/L质量范围内各物质的峰面积与浓度具有良好的线性关系。线性方程为y=353.4x-300.2，相关系数r=0.9997。

4.7 回收率实验与样品分析

在棉、麻、毛三种不同标准贴衬布上加入不同浓度的克莱范标准物质，标准添加量分别为2.5、10.0、50.0μg·kg^-1，按照上述步骤进行样品提取和分析，每个加标水平平行测定6次，以实际测定浓度的相对标准偏差表征方法的精密度，平均回收率及相对标准偏差见表2。

表2 不同材质不同水平克莱范的回收率及标准偏差

应用所建立的方法对市场常见的棉、麻、毛共20个样品进行分析，分别按上述处理方法萃取测定，结果表明，样品中克莱范的含量均小于本方法的检出限。

本方法建立了液相色谱-质谱联用仪测定有机氯农药克莱范含量的萃取和检测方法。该方法可以满足Oeko-Tex Standard 100的要求，准确、快速、简便，可用于纺织品中克莱范含量的测定。