烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂APC定量测定方法

摘要

一种烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂APC的定量测定方法，其特征在于，主要包括以下步骤：1）色谱柱：HypersilBDSC18，流动相：甲醇/正辛胺混合溶液，其中正辛胺溶液pH=8，流速0.8ml/min，室温，最大激发波长350nm，发射波长425nm，进样量2μl。2）将烟用纸张样品准确称量，裁剪成纸屑，置于20ml具塞试管中，分别加入10ml萃取溶液DMF(或DMSO,水及50%乙醇)。超声萃取一段时间后，取溶液高速离心5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行高效液相色谱仪分析，根据其保留时间定性，峰面积定量。本发明优点是：提供了一种测试准确、操作简便的烟用纸张中荧光增白剂APC的定量测定方法，方便烟用纸张从业人员对烟用纸张中荧光增白剂APC进行定性定量测试，以减少荧光增白剂对消费者身体健康的危害。

权利要求

1.一种烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂APC定量测定方法，其特征在于包括以下步骤：S1.将烟用纸张样品裁剪成纸屑，以DMF、DMSO、水、或50％乙醇溶液作为萃取溶剂进行超声萃取得到萃取液；

S2.萃取液离心、过滤，得待测溶液；

S3.待测溶液用HPLC进行检测分析,所述HPLC的色谱柱条件为：色谱柱Hypersil BDS C18；流动相：甲醇/正辛胺水溶液的混合溶液，流速0.8ml/min，最大激发波长350nm，发射波长425nm；

所述的正辛胺水溶液的pH为8，浓度为5mmol/L；

所述的流动相为30:70v/v～53:47v/v的甲醇/正辛胺水溶液混合溶液；

所述HPLC检测的进样量为2μl。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的样品量与萃取溶液量之间的比例为

4～10g/L。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的萃取溶液为DMSO；超声萃取条件为：

0.5～2h，温度18-85度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的离心是在5000～8000转/min转速下离心3～8min。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的过滤是用0.45μm的滤膜过滤。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的流动相为45:55v/v的甲醇/正辛胺水溶液混合溶液。

7.如权利要求1所述的方法，所述烟用纸张指接装纸、内衬纸、封签纸、条与盒包装纸、框架纸及其原纸、卷烟纸、或成形纸。

说明书

烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂APC定量测定方法

技术领域

[0001] 本发明属于烟用材料检测技术领域，具体涉及烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂APC定量测定方法。

背景技术

[0002] 纸浆纤维总是呈黄至灰白色，即使经过一般漂白处理，依然不能消除这种微黄色调。在纸浆中加入荧光增白剂后，增白剂吸收絮外光而发出蓝色荧光，根据光学互补原理，使纸浆变为纯白色，同时使纸浆产生更亮、更艳的效果。荧光增白剂在造纸工业中的使用有三种方式：纸浆的增白——直接添加到纸浆中增白；表面施胶——添加到表面施胶的胶液中；表面涂布——添加到对纸张进行涂布加工的涂料中。根据荧光增白剂所应用的层次不同，调色方案的改变，荧光增白剂对纸张白度的影响也是不同的。

[0003] 虽然荧光增白剂对人体的明显危害尚未发现，但荧光增白剂对环境有一定程度的危害，且极易被人体的口鼻黏膜组织吸收,一旦进入人体很不容易被分解，且能使细胞产生变异，成为潜在的致癌因素。因此，纸张的卫生安全要求凸显重要。我国现行QB1014-2010食品包装纸标准中明确规定：食品包装用纸张和一次性可降解餐饮具不得使用荧光增白2
剂；GB11680-1989食品包装用原纸卫生标准中规定：纸中最大荧光面积不得大于5mm。虽然限定条件不同，但其共同的判断方法都是参照GB/T5009·78-2003食品包装用原纸卫生标准的分析方法进行检测。就是将纸样置于波长为254nm和365nm的紫外光下，观察纸张中的最大荧光面积。

[0004] 关于荧光增白剂的检测方法，文献中已有大量记载。早期有人采用测定凝固点或紫外光度法等方法来测定，由于杂质成分干扰，准确度都不高。后随着各种分析手段的迅速发展，现已有因子分析，荧光光度法，白度法，薄层层析法，高效液相色谱法等。其中，薄层层析法操作复杂,且只能半定性定量。紫外分光光度法和分子荧光光度法只能测定荧光增白剂的总量，而不能定性。HPLC法自动化程度高，操作简便，可很好地对荧光增白剂进行定性定量分析。最新制定的荧光物质产品标准HG/T3703-2009荧光增白剂OB-1C·I·荧光增白剂393中，采用液相色谱法对荧光物质进行判定，这是一个非常有效的定性定量方法，但是由于荧光物质种类多、在成品中进行分析和判定仍然有一定的难度而且成本较高。

[0005] 本专利采用高校液相色谱法对烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂进行定性、定量测定，前处理直接采用的是液相萃取的提取方法，旨在提供一种快速测定烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂含量的方法，本方法未见文献报道。

发明内容

[0006] 本发明的目的是旨在提供一种快速测定烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂含量的方法，方便卷烟使用企业和包装印刷企业对纸张中的二苯乙烯型荧光增白剂进行快速定性、定量测定。

[0007] 本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现。

[0008] 本发明的烟用纸张中二苯乙烯型荧光增白剂定量测定方法主要包括以下步骤：

[0009] S1.将烟用纸张样品裁剪成纸屑，以DMF、DMSO、水、或50％乙醇溶液作为萃取溶剂进行超声萃取得到萃取液；

[0010] S2.萃取液离心、过滤，得待测溶液；

[0011] S3.待测溶液用HPLC进行检测分析。

[0012] 所述的样品量与萃取溶液量之间的比例为4~10g/L（浓度比）。

[0013] 优选地，所述的萃取溶液为DMSO。

[0014] 超声萃取条件为：0.5~2h，温度18-85度。优选地，超声波萃取时间为0.5h，优选的温度是25度。

[0015] 所述的离心是在5000~8000转/min转速下离心3~8min。所述的过滤是用0.45μm的滤膜过滤。

[0016] 所述HPLC的色谱柱条件为：色谱柱Hypersil BDS C18；流动相：甲醇/正辛胺水溶液的混合溶液，流速0.8ml/min，最大激发波长350nm，发射波长425nm。

[0017] 其中，正辛胺水溶液的pH=8，浓度为5mmol/L。由于碱性条件下，荧光增白剂以阴离子形式存在，与固定相结合能力较差，保留时间很短，不适合分离检测。选用PH=8，浓度为5mmol/L的正辛胺溶液（磷酸溶液调节pH），可与荧光增白剂形成络合物，有机胺的形成与较长的烷基链均使其与固定相结合能力显著提高，杂质分离效果良好，保留时间也能控制在7～12min间。

[0018] 反相色谱中常用的有机相为甲醇，乙腈等，综合峰形等因素考虑下，选择甲醇（色谱纯）作为有机相。流动相的比例实验了从甲醇/正辛胺水溶液（30:70v/v）到甲醇/正辛胺水溶液（53:47v/v）的几个比例，从峰形，保留时间，杂质的分离等方面考量，最终确定了流动相最为优选的比例为甲醇/正辛胺水溶液（45:55v/v），采用该比例流动相，峰形对称、保留时间适宜，杂质峰达到基线分离。优选地，流动相为45:55v/v的甲醇/正辛胺混合溶液。

[0019] 优选地，所述HPLC检测的进样量为2μl。

[0020] 本发明所使用的烟用纸张指接装纸、内衬纸、封签纸、条与盒包装纸、框架纸及其原纸、卷烟纸、或成形纸。

[0021] 作为一种优选的方案，可以采用以下方法：

[0022] 1）、色谱条件

[0023] 色谱柱：Hypersil BDS C18，流动相：甲醇/正辛胺水溶液混合溶液，5mmol/L正辛胺水溶液pH=8，流速0.8ml/min，室温，最大激发波长350nm，发射波长425nm，进样量2μl。

[0024] 2）样品测试：

[0025] 标准溶液的配备：准确配制系列浓度的APC标准溶液:3ng/ml,6ng/ml,9ng/ml,15ng/ml,18ng/ml,24ng/ml,60ng/ml,300ng/ml,600ng/ml,3μg/ml,6μg/ml,15μg/ml,30μg/ml,45μg/ml，进行HPLC分析，用峰面积与荧光增白剂含量作图获得校准曲线；

[0026] 将烟用纸张样品裁剪成纸屑，准确称量150mg的样品置于20ml具塞试管中，分别加入10ml萃取溶液DMSO(或DMF、水、50%乙醇)。超声萃取一段时间后，取溶液高速离心5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。

[0027] 最优选的条件为：所述色谱柱流动相优选为甲醇/正辛胺水溶液混合溶液（（45:55v/v）。萃取溶液为DMSO。

[0028] 若样品中荧光增白剂的含量太高，应对样品处理液进行稀释。

[0029] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0030] 发明的方法不仅简单易行，并且具有很高的灵敏度，其检出限为24ng/mL（1.6ng/mg）；同时，发明的线性范围达到24ng/ml～45μg/ml，适用于烟用纸张中1.6ng/mg—3μg/mg APC含量的测定。对于烟用纸张中所涉及到的其他二苯乙烯类荧光增白剂，可以参照本专利的检测方法进行定性定量检测。

附图说明

[0031] 图1为本发明测定方法的流程图。

[0032] 图2为标准工作溶液的色谱分析图。

[0033] 图3为样品溶液的色谱分析图。

[0034] 图4为荧光增白剂APC的标准曲线图。

[0035] 图5为在不同温度下的萃取效果。

[0036] 图6为在不同萃取时间下的萃取效果。

[0037] 图7为纸张样品在不同萃取剂用量下的萃取效果。

具体实施方式

[0038] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但所列举实例并不是对本发明的限定。

[0039] 实验所用的超声仪为BRANSON1510，超声频率为40kHZ。

[0040] 实施例1

[0041] 测定条盒包装纸原纸中的荧光增白剂APC的含量（测定方法流程如图1所示）：

[0042] 1、标准工作溶液的制备

[0043] 准确配制系列浓度的APC标准溶液:3ng/ml,6ng/ml,9ng/ml,15ng/ml,18ng/ml,24ng/ml,60ng/ml,300ng/ml,600ng/ml,3μg/ml,6μg/ml,15μg/ml,30μg/ml,45μg/ml，进行HPLC分析。

[0044] 2、样品溶液的制备

[0045] 准确称量纸样60mg，裁剪成不大于5mm×5mm的碎片，置于20ml具塞试管中，加入10mlDMSO。避光超声萃取0.5h，取溶液高速离心7000转/min,5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。平行测定三次。利用标准曲线方程计算出各纸样中荧光增白剂的浓度。

[0046] 3、色谱分析

[0047] 分别取标准工作溶液和样品溶液进行色谱分析，其色谱条件采用：色谱柱：Hypersil BDS C18，流动相：甲醇/正辛胺水溶液的混合溶液，其中正辛胺水溶液的浓度为
5mmol/L,pH值为8，甲醇/正辛胺水溶液的比例为45:55v/v；流速0.8ml/min，室温，最大激发波长350nm，发射波长425nm，进样量2μl。标准工作溶液和样品溶液色谱分析结果分别如图2、图3所示。

[0048] 4、标准曲线绘制及结果计算

[0049] 以峰面积A对APC标准溶液的浓度求得回归方程，并以三倍信噪比计算检测限。实验由标准溶液系列所得标准曲线为y=84.066x+11.899，R2=0.9995，如图4所示。线性良好。实验中配制了系列标准溶液，发现标准溶液浓度大于45μg/ml后与峰面积再无线性关系，方法检出限为24ng/mL（1.6ng/mg），谱图如下图4。故实验的线性范围为24ng/ml～
45μg/ml。若样品中荧光增白剂的含量太高，应对样品处理液进行稀释。

[0050] 数据分析计算：荧光增白剂的含量

[0051] 式中:X-试样中荧光增白剂的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；

[0052] C-从工作曲线中计算出的荧光增白剂的浓度，单位为微克每毫升（μg/ml）；

[0053] m-试样质量，单位为克（g）；

[0054] V－萃取液的体积，单位为毫升（mL）。

[0055] 通过计算某条盒包装纸原纸中荧光增白剂含量为0.124mg/kg，5次测定结果的相对标准偏差为2.8%。

[0056] 实施例2

[0057] 本实施例对本发明方法的加标回收率进行检测。

[0058] 1、标准工作溶液的制备及HPLC条件同实施例1。

[0059] 2、回收率的测定

[0060] 准确称量无荧光铜版纸60mg三份，裁剪成不大于5mm×5mm的碎片，分别置于20ml具塞试管中，分别加入300μg/ml的APC标准溶液0.5ml，300μg/ml的APC标准溶液0.2ml和6μg/ml的APC标准溶液0.1ml。再分别加入9.5ml，9.8ml和9.9ml的DMSO。避光超声萃取0.5h，取溶液高速离心7000转/min,5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。平行测定三次。计算回收率。

[0061] 实验中采用空白回收法，回收率的计算结果如下表所示。

[0062] 表1回收率

[0063]

[0064]

[0065] 由上表可知，回收率均接近100%，说明该方法可控性较好。

[0066] 实施例3

[0067] 萃取溶剂的影响

[0068] 本实施例重点考察萃取溶剂对测定结果的影响，准确称量纸样1，2各150mg两份，裁剪成不大于5mm×5mm的碎片，分别置于20ml具塞试管中，分别加入10ml DMF，DMSO，纯水，50%乙醇萃取，超声萃取0.5h后，取溶液高速离心7000转/min,5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。平行测定两次。定性观察测定结果，其测定结果如下表2所示。

[0069] 表2纸样在不同溶剂中的萃取效果

[0070]

[0071] 由上表可见，DMF与DMSO提取效果接近，但用DMSO做溶剂的检测结果中谱图峰形较DMF更加尖锐，杂质也少，故萃取溶剂选择DMSO进行下述实验。

[0072] 实施例4

[0073] 萃取温度的选择

[0074] 本实施例重点考察萃取温度对测定结果的影响，准确称量纸样150mg，裁剪成不大于5mm×5mm的碎片，分别置于20ml具塞试管中，纸样加入10ml DMSO，避光分别在室温（20℃），50℃水浴，60℃水浴，80℃水浴下萃取2h，取溶液高速离心7000转/min,5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。平行测定两次。定性观察测定结果，萃取效果如下图5所示。

[0075] 由上图可知，温度对萃取效果基本没有影响，故不给予加热，实验在室温下进行。

[0076] 实施例5

[0077] 萃取时间的选择

[0078] 本实施例重点考察萃取时间对测定结果的影响，准确称量纸样150mg，裁剪成不大于5mm×5mm的碎片，分别置于20ml具塞试管中，纸样加入10ml DMSO，纸样避光超声萃取下分别萃取20min，30min，40min，50min，60min，取溶液高速离心7000转/min,5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。平行测定两次。定性观察测定结果，萃取效果如下图6所示。

[0079] 由图可知，通过本发明的方法在20min时即已经可以获得较好的萃取效果。随着延长萃取时间，不能提高萃取效果，相比之下，选择萃取时间为30min。

[0080] 实施例6

[0081] 萃取剂用量的选择

[0082] 本实施例重点考察萃取剂用量对测定结果的影响，准确称量纸样150mg，裁剪成不大于5mm×5mm的碎片，分别置于20ml具塞试管中，纸样分别用5ml，7.5ml，10ml，15mlDMSO萃取，取溶液高速离心7000转/min,5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。平行测定两次。定性观察测定结果，萃取效果如下图7所示。

[0083] 由图可知，增加萃取剂用量，能在一定程度下提高萃取效果，但同时考虑到到增加提取溶剂体积会降低方法检测灵敏度，且大量有机溶剂的使用不利于环境保护，还会增加检测成本，故萃取剂用量选为10ml。该实验结果同时验证了萃取溶剂DMSO是很好的萃取溶剂，因为少量的萃取溶剂即可对纸张中的APC进行较为完全的萃取。

[0084] 实施例7

[0085] 萃取方法的选择

[0086] 本实施例对比水浴加热和超声波萃取剂对测定结果的影响，准确称量纸样150mg，裁剪成不大于5mm×5mm的碎片，分别置于20ml具塞试管中，纸样分别在50℃水浴，超声萃取下萃取1h，取溶液高速离心7000转/min,5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。平行测定两次。定性观察测定结果，萃取效果如下表3所示。

[0087] 表3纸样在不同萃取方法下的萃取效果

[0088]萃取方法 50℃水浴 超声波
峰面积 5352 5562

[0089] 由上表可知，超声萃取较水浴萃取有着萃取效果好，操作简便，节省能源等优点，故选择超声萃取作为萃取方法。

[0090] 实施例8

[0091] 与白度法对比

[0092] 测定接装纸原纸中的荧光增白剂APC的含量（测定方法流程如图1所示）：

[0093] 1、标准工作溶液的制备同实施例1。

[0094] 2、样品溶液的制备

[0095] 准确称量纸样80mg，裁剪成不大于5mm×5mm的碎片，置于20ml具塞试管中，加入10mlDMSO。避光超声萃取0.5h，取溶液高速离心7000转/min,5min，清液再用0.45μm的滤膜过滤，取上清液进行HPLC分析。平行测定三次。利用标准曲线方程计算出各纸样中荧光增白剂的浓度。

[0096] 3、采用实施例1中色谱分析样品溶液；

[0097] 4、将测得两种目标化合物的色谱峰面积，代入所绘制的标准曲线，得到样品中荧光增白剂的的浓度，计算方法同实施例1的计算方法。通过检测接装纸原纸中荧光增白剂含量低于检出限，视为不含有。

[0098] 通过白度法测定该纸张的荧光白度为0.48，其值小于0.7，说明该纸张荧光白度很低，可视为未人为添加荧光增白剂，与本专利中测定方法有较好的对应关系。本专利方法与白度法相比较，更具直观性，且可以准确测定出荧光增白剂的含量。