纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量的测定方法

摘要

本发明涉及一种纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量的测定方法，包括样品溶液的制备，液相色谱分析及测定结果的计算等步骤。经优化之后的检测方法具有检测时间短、操作简便、灵敏度高、回收率高及重复性好等优点，本发明方法的色谱条件使溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的色谱峰与杂质色谱峰分离较好，并且具有较好的相关性，检出限在0.23~0.40μg/g之间，平均回收率分别为96.4％、88.9％和96.2％，样品测试结果的平均相对标准偏差分别为2.91%、2.06％和3.08％，说明本法的回收率较高，重复性较好。

说明书

技术领域

本发明涉及纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量的测定方法，属于纸张材料的理化检验技术领域。

背景技术

溶剂绿7，中文别名:8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠；8-羟基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐；英文名称:Solvent Green 7。主要用于油漆、塑料制品等的着色,还可以用于荧光笔,工业锅炉的示踪剂等。属于刺激性物质，对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用。我国GB7916-87《化妆品卫生标准》中规定了化妆品成分中暂用着色剂的种类、允许的使用范围及限制条件，其中就规定溶剂绿7为暂用着色剂。

2,4-二硝基苯酚（2,4-Dinitrophenol，简称DNP），分子式C6H4N2O5，CAS号 51-28-5。常温下为黄色固态结晶，具有香甜的发霉气味。缓慢加热时升华，并有挥发性。DNP溶于乙酸乙酯、丙酮、氯仿、吡啶、四氯化碳、甲苯、乙醇、苯和碱的水溶液，微溶于冷水。它的钠盐溶于水。吸入、吞入或接触皮肤时有毒害，并有蓄积性危害。是一种细胞代谢毒素。DNP能够通过运送质子通过线粒体膜使氧化磷酸化解偶联化，使得能量被大量消耗却不被用来制造ATP。DNP目前主要用于科学研究和工业生产。有时被用来制造染料，合成其他有机物，以及木材的防腐。同时还被用作显影剂、炸药和杀虫剂的中间体。DNP被美国国家环境保护局认为是一种较严重的环境污染物。它可以通过机动车废气、工业垃圾燃烧以及空气中氮气和其他化学物质反应进入大气。DNP主要在土壤中由微生物降解。

对羟基苯甲酸丙酯又名尼泊金丙酯，对羟基安息香酸丙酯，常以其钠盐的形式存在。无色小结晶或白色粉末。几乎不溶于冷水。无臭、稍有涩味。由对羟基苯甲酸与正丙醇在硫酸存在下酯化，然后经中和、水洗、甩干、精制为成品。主要用作食品、化妆品、饲料等的防腐剂。与对羟基苯甲酸乙酯合用可提高防腐能力和溶解性。对霉菌、酵母与细菌有广泛的抗菌作用，其抗菌作用大于尼泊金乙酯。曾用于酱油、酱菜生产中的食品防腐剂。化妆品防腐剂。属酚类防腐剂。添加量0.1%-1.0%。通常与尼泊金丁酯混合使用，具有良好的加成性和协同性。吸入、摄入或经皮肤吸收对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐对身体有害。对眼、粘膜和上呼吸道和皮肤有刺激作用。

目前我国暂无纸制品中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐的国标检测方法，关于单独测定其它样品中这三种物质的检测方法也较为缺少，分别详述如下。

文献报道的C.I.溶剂绿7的分析方法主要有HPLC法。孙小颖等利用高效液相色谱紫外法测定了化妆品中的9种水溶性着色剂，不同种类的化妆品采用不同的样品前处理方法提取后，用Diamonsil C18色谱柱分离，以乙腈-磷酸二氢钾缓冲溶液（pH6）为流动相进行梯度洗脱，检测波长为240nm，15min内可对9种目标物同时进行检测，且各化合物都达到基线分离。经测定，该方法的平均回收率（n=9）为85.33%～100.2%，相对标准偏差（RSD）为3.68%～8.20%，检出限为0.01～0.1mg/L。方法简单、快速,能有效地提取、分离和测定化妆品中9种水溶性着色剂。将该方法用于实际化妆品的检测，结果令人满意。

2,4-二硝基苯酚文献报道的分析方法主要也是HPLC法。刘燕利用高效液相色谱法建立了工业废水中的2,6-二硝基苯酚,2,4-二硝基苯酚以及苦味酸同时测定的分析方法，实验证明该方法简单快速、准确实用。

对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐是食品中常用的防腐剂成分之一。防腐剂的分析检测在国内外受到高度关注，相关的检测方法也很多，其中得到广泛应用的是高效液相色谱法和气相色谱法。赵孔祥等建立了乙腈超声提取、高效液相色谱二极管阵列检测快速测定化妆品中的氢醌、水杨酸、苯酚、苯氧乙醇、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯，对羟基苯甲酸丁酯、双氯酚、三氯生10种限用物质含量的分析方法。对提取方法、液相色谱条件和检测条件进行了优化，10种限用物质标准溶液的线性范围为0.01-0.1g/L, 50、100、200mg/kg 3个加标水平的回收率为80％～113％，相对标准偏差(RSD，n=7)为2.2%-10.0%，定量下限(LOQ)为10-50mg/kg。该方法简便、高效、灵敏、准确，可满足现有化妆品中相关限用物质的检测要求。刘奋等建立化妆品中常用防腐剂对羟基苯甲酸酯类、苯甲酸、苯甲醇、卡松的测定方法。采用高效液相色谱法，以乙酸铵（0.02 mol/L）-甲醇为流动相，采用梯度淋洗，同时测定化妆品中7种常用防腐剂。结果各防腐剂在10～100μg／mL范围内呈良好线性关系（r）0．999），平均回收率为91.5%-95.5%，相对标准偏差为1.3%-2.5%。该法简便，快速，灵敏，准确，可用于化妆品中防腐剂的测定。气相色谱法也是用来检测对羟基苯甲酸酯类的常用方法，其中李英等采用超声抽提法对化妆品中的苯甲醇、3甲基4异丙基苯酚、对羟基苯甲酸丁酯和2苄基4氯酚等18种防腐剂进行了气相色谱-质谱法(GC-MS)测定的研究。建立了一种简单、快速、准确测定化妆品中各种防腐剂的测定方法。进行了样品提取溶剂和超声提取时间选择以及线性、回收率、精密度试验。结果表明,该方法能够有效地提取化妆品(口红和香波)中的18种防腐剂,并可对其进行GC-MS分离和鉴定。18种防腐剂的平均回收率为91.66%～100.6%(n=7),相对标准偏差为0.46%～6.23%(n=7),最低检测限为0.05～0.5 mg/L。《GB/T 5009.31-2003 食品中对羟基苯甲酸酯类的测定》中规定试样酸化后，对羟基苯甲酸酯类用乙醚提取浓缩后，用具氢火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分离测定，外标法定量。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术缺陷，提供纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量的测定方法，本发明在梳理种类庞杂检测方法的基础上，考察了纸张的萃取条件，优化了色谱分离的条件，采用高效液相色谱紫外检测器建立了纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐的检测方法，为烟用纸张中有害物质的测定提供相关技术支持。

本发明的技术方案如下：本发明的纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量的测定方法，包括以下步骤：

（1）标准溶液的配制：分别配制具有浓度梯度的溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的标准工作溶液；具体配制方法如下：分别准确称取100mg(精确至0.0001g)的溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯，用甲醇溶解，转移至100mL容量瓶中，定容至刻度并摇匀，作为一级母液；移取一级母液10 mL至100 mL容量瓶中，甲醇定容，作为二级母液；分别准确移取100 μL、500 μL、1000 μL、2500 μL、5000 μL二级母液至10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，得到系列标准工作溶液，保存于2℃-6℃，现配现用。 

（2）样品溶液的制备：使用0.5 moL/L的乙酸铵水溶液，并用乙酸调制pH=5，与甲醇配制成体积比为1:1的溶液为萃取溶液；选取纸张样品，裁剪成1-2cm²的碎片，称取1 g样品碎片，精确至0.1 mg，将样品碎片置于50 mL具塞三角瓶中，准确加入30 mL萃取溶液，50 ℃萃取1h，静置放置室温，用0.45μm有机滤膜过滤于色谱小瓶中上样分析；

所述纸张样品为接装纸、内衬纸、条与盒包装纸中的任意一种，各纸张样品的具体裁剪方式如下：接装纸的裁剪方式按照YC 171-2009的规定进行，即准确裁切长200 mm，宽40 mm的接装纸样品（应包含一个单边）；内衬纸的裁剪方式按照YC 264-2008的规定进行，即裁剪面积约170cm²（即相当于普通卷烟软盒包装所采用的内衬纸面积）；卷烟条与盒包装纸的裁剪方式按照YC/T 207-2006的规定进行，即对硬盒包装纸，参照印刷压痕准确裁取主包装面，面积为22.0 cm × 5.5 cm，对软盒包装纸，取一张软盒包装纸，面积为15.5 cm × 10.0 cm，对条包装纸，在包装正面中央区域，准确裁取22.0 cm × 5.5 cm的样品。

（3）液相色谱分析：利用液相色谱仪分别对标准溶液和样品溶液进行检测分析；色谱分析条件为色谱柱采用XBridge Amide液相色谱柱（4.6 × 250mm，3.5μm粒径），色谱柱温度为30 ℃，进样量为5 μL，流速为0.6 mL/min；检测波长：溶剂绿7：246 nm；2,4-二硝基苯酚：362nm，对羟基苯甲酸丙酯：257nm，流动相：A乙酸铵水溶液（pH=5），B为甲醇，采用梯度洗脱程序，0minA为80%，0-5minA：80%-50%，5-10minA：50%-10%，10-13minA：10%-80%，13-15minA：80%。以保留时间定性，峰面积外标法定量。

（4）纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量的计算。具体计算方法如下：首先以标准溶液所检测出的目标物的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线；然后将样品溶液检出的目标物的色谱峰面积，代入标准曲线，即得到样品溶液中的溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐的浓度，由此即可计算出纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐的含量。

本发明的检测方法对样品的处理方法和色谱条件进行了优化，达到了以下效果：

（1）检测时间短：采用本发明测定纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量周期仅需要15分钟；

（2）本发明具有操作简便、灵敏度高、回收率高及重复性好的优点：本发明方法的色谱条件使纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯色谱峰与杂质色谱峰分离较好，并且具有较好的相关性，检出限在0.23~0.40μg/g之间，平均回收率分别为96.4％、88.9％和96.2％，样品测试结果的平均相对标准偏差分别为2.91%、2.06％和3.08％，说明本法的回收率较高，重复性较好。

 

附图说明

图1为本发明的测定方法的流程图；

图2为纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的标准曲线线性方程及线性回归系数坐标图；

图3为标准溶液的色谱图；

图4为样品溶液的色谱图。

 

具体实施方式

本发明以下结合实施例（附图）做进一步描述：

实施例1

本实施例对纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量的测定方法如下（所述检测方法的流程图如图1所示）

（1）标准溶液的配制：分别准确称取100mg(精确至0.0001g)的溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯，用甲醇溶解，转移至100mL容量瓶中，定容至刻度并摇匀，作为一级母液；移取一级母液10 mL至100 mL容量瓶中，甲醇定容，作为二级母液；分别准确移取100 μL、500 μL、1000 μL、2500 μL、5000 μL二级母液至10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，得到系列标准工作溶液， 保存于2℃-6℃，现配现用。

（2）样品溶液的制备：选用烟用接装纸为试样进行裁剪，以剪刀剪成（1-2）cm²的碎片，混合均匀并置于天平上称量，称取1g样品，精确至0.1 mg，将碎片置于50 mL具塞三角瓶中，准确加入30 mL萃取溶液，50℃恒温水浴60 min，用0.45μm有机滤膜过滤于色谱小瓶中通过高效液相色谱分析。

（3）色谱分析：所述的色谱分析条件为色谱柱采用XBridge Amide液相色谱柱（4.6 × 250mm，3.5μm粒径），色谱柱温度为30 ℃，进样量为5 μL，流速为0.6 mL/min；检测波长：溶剂绿7：246 nm；2,4-二硝基苯酚：362nm，对羟基苯甲酸丙酯：257nm，流动相：A乙酸铵水溶液（pH=5），B为甲醇，采用梯度洗脱程序，0minA为80%，0-5minA：80%-50%，5-10minA：50%-10%，10-13minA：10%-80%，13-15minA：80%。以保留时间定性，峰面积外标法定量，总洗脱时间为15min。标准溶液的色谱分析结果如图3所示；样品溶液的色谱分析结果如图4所示；

（4）纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐含量的计算：

首先以标准溶液所检测出的目标物的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线（如图2所示）；与标准曲线相对应的回归方程、相关系数等数据如表1所示。

表1纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的标准曲线和检出限

注：①检出限以3倍信噪比（S/N = 3）计算。

然后将样品测得的检出目标物的色谱峰面积，代入标准曲线，即得到样品中的溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐的浓度，由此计算纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯及其钠盐的含量，

样品中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的含量按式（1）进行计算（对羟基苯甲酸丙酯钠以对羟基苯甲酸丙酯计）：

X=        ……………………（1）

式中：

X—试样中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；

C—由标准曲线得出的溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯浓度，单位为毫克每升（mg/L）；

C₀—由标准曲线得出的空白值，单位为毫克每升（mg/L）；

V—萃取液体积，单位为升（L）；

m—试料质量，单位为千克（kg）。

以两次平行测定的平均值为最终测定结果，精确至0.1mg/kg。

两次平行测量结果的相对平均偏差应小于10%。

由表1和附图4可知，所采用的色谱条件使溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯色谱峰与杂质色谱峰分离较好，并且具有较好的相关性，检出限在0.23~0.40μg/g之间。本实施例加标样品的溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的含量分别为20.5μg/g、12.3μg/g和15.8μg/g。

实施例2

本实施例对本发明方法的重复性和加标回收率的检测方法如下。

采用样品加标回收率试验，分别在样品中加入低中高三个不同浓度的标准溶液进行加标回收率试验，每个样品分别测定5次，色谱分析的条件同实施例1，根据分析结果计算本方法纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的加标回收率及加标后测定值的相对标准偏差，结果如表2所示；

表2纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的回收率和重复性（n=5）

由表2可以看出，在3个加标水平上，利用此方法检测纸张中溶剂绿7、2,4-二硝基苯酚和对羟基苯甲酸丙酯的平均回收率分别为96.4％、88.9％和96.2％，样品测试结果的平均相对标准偏差分别为2.91%、2.06％和3.08％，说明本法的回收率较高，重复性较好。