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纳爱斯浙江科技有限公司:液相色谱及液相色谱-质谱联用技术在表面活性剂分析中的应用进展

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2025-04-22
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液相色谱及液相色谱-质谱联用技术在表面活性剂分析中的应用进展

周伟,李晓芳,余早红,方艺静,郑圣怡,张蕾,刘英,蔡国强

(纳爱斯浙江科技有限公司,浙江省绿色清洁技术及洗涤用品重点实验室,杭州 310056)

DOI:10.3969/j.issn.1008-6145.2025.01.023

摘 要:综述了液相色谱(LC)和液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术在表面活性剂分析中的应用。比较了不同色谱模式和检测器分析表面活性剂的原理及优缺点,介绍了LC-MS技术在表面活性剂的结构鉴定、商业产品分析、质量控制、环境检测、残留检测和代谢组学研究中的进展,总结了LC-MS技术存在的一些局限性和挑战。最后,对LC和LC-MS技术的发展趋势进行了展望,预计高分辨质谱(HRMS)技术、二维液相色谱(2D-LC)技术的进一步普及,以及新型色谱填料和固定相的开发,有望显著推动表面活性剂分析技术的发展。
关键词:液相色谱液相色谱-质谱联用技术进展结构鉴定表面活性剂
表面活性剂分子含有固定的亲水和亲油基团,它们在溶液表面定向排列或在内部形成胶束,即使在低浓度下也能显著降低溶液表面张力,改变界面状态,并引发乳化、发泡、润湿、柔软、杀菌、防锈等多种效应。基于独特的两亲性质,表面活性剂在洗涤、化妆品、纺织、石油、食品、建筑、造纸、农业、医药和生物等多个领域都有广泛的应用[1],已经渗透到几乎所有的工业领域,被誉为“工业味精”和“有机化学工业之巨子”。据《中国化工报》统计,2021年,全球表面活性剂消费量达到1 760万吨,并将持续以年均3.1%的速度增长。
表面活性剂在家庭、医疗以及企业中的广泛使用,会对环境产生一定的负面影响,包括对水生生物的致命影响和对生态系统的潜在破坏[2‒4]、对土壤微生物群的有害影响[5]等;另外,其降解产物的毒性和持久性可能高于原始表面活性剂,对环境构成长期威胁[3];受表面活性剂污染的水经人体摄入或接触后,会对人体健康产生严重影响,如刺激眼睛和皮肤[6]、干扰内分泌并影响生殖功能[7‒8]等。同时,在洗涤剂、化妆品和药物载体等的应用中,不同的异构体、同系物等成分可能会对最终的产品性能产生不同的影响[9‒10]。基于表面活性剂及其降解产物对环境和人体造成的风险,确定它们在环境基质中的浓度尤为重要,同时对表面活性剂成分的详细表征也有助于相关原料和产品的质量控制[11‒12]
表面活性剂在分析过程中面临多重挑战。例如它们通常存在于复杂的混合物中、含有同分异构体和其他杂质、获取商用标准品相对困难。此外,由于在环境中的浓度较低,需要使用高灵敏度的分析技术来检测和定量。目前已报道的表面活性剂分析方法有两相滴定法、比色法[7]、紫外-可见分光光度法[13]、红外光谱法[14]、电化学分析法[15]、气相色谱-质谱联用(GC-MS)法[16]、超临界流体色谱(SFC)法[17]、超临界流体色谱-质谱联用(SFC-MS)法[18]、液相色谱(LC)法[19]以及液相色谱-质谱(LC-MS)联用法[20]等。李琪等[21]汇总了现代仪器分析方法在表面活性剂分析中的诸多应用,强调LC和LC-MS技术为目前的主要检测手段,但并未对其原理等进行深入探讨。笔者综述了近年来LC及LC-MS技术在表面活性剂分析中的应用。详细探讨和比较了不同的色谱模式和检测器在分析表面活性剂时的原理及优缺点,重点介绍了LC-MS技术在表面活性剂的结构鉴定、商业产品分析、质量控制、环境检测、残留检测和代谢组学研究中的进展,并总结了LC-MS技术在分析表面活性剂时面临的一些挑战,并对LC和LC-MS技术的发展趋势进行了展望。

1LC技术在表面活性剂分析中的应用

1.1液相色谱的优势

高效液相色谱(HPLC)技术利用表面活性剂分子在固定相(色谱柱填料)与流动相之间的不同亲和力来实现有效分离,其操作简单且测定结果具有高度的可重复性。相比之下,超高效液相色谱(UPLC)使用尺寸更细小的颗粒(小于1.7 μm)作为色谱柱填料,从而显著提高了分离效率、分析速度和灵敏度,同时减少了溶剂消耗。这些特性使其在产品研发、质量控制以及复杂样品分析等方面具有明显优势。

1.2不同色谱模式的应用

表面活性剂的色谱分析模式主要有反相液相色谱(RPLC)、亲水相互作用色谱(HILIC)和混合模式色谱(MMLC)。在RPLC模式下,分析表面活性剂常用的色谱柱包括C4[22]、C8[23]、C18[24]和PFP[25]型色谱柱等,这些色谱柱固定相的疏水特性使它们能够根据表面活性剂及其降解产物的疏水性质(即烷基链的长度和饱和度)进行有效分离。流动相通常是由水和有机溶剂(例如乙腈或甲醇)组成的混合溶液,一般通过添加三乙胺、乙酸铵、甲酸、乙酸或三氟乙酸来提高分离度或改善色谱峰形。RPLC对于具有不同烷基链长的表面活性剂具有出色的保留和分离效能,如季铵盐类阳离子表面活性剂、长碳链烷基磺酸盐类表面活性剂等。但其在区分疏水性相近的化合物(例如含有多个疏水基团的表面活性剂)以及亲水性较强的化合物(如聚氧乙烯型非离子表面活性剂)方面可能存在一定局限性[26]
HILIC模式使用未经修饰的硅胶或改性的亲水性硅胶作为固定相,流动相主要由有机溶剂和水组成,其中有机溶剂的比例较高。与RPLC相比,HILIC为表面活性剂的分离提供了不一样的选择性。在RPLC模式下难以区分的极性化合物,如具有多个聚氧乙烯(EO)基团的非离子型表面活性剂,可以根据EO单元的数量在HILIC模式下得到有效分离[27],EO单元数越多,保留时间越长。但对于疏水性较强的化合物,如磺酸盐类表面活性剂,HILIC可能无法实现有效保留[26]
MMLC融合了两种不同的色谱分离机制,分离原理相对复杂,存在多种可能的结合方式。在表面活性剂分析中,最常见的混合模式有两种:一种是结合了RPLC和离子交换色谱的特性,其固定相同时具备疏水性和离子交换功能,如Acclaim Surfactant Plus色谱柱,能够根据表面活性剂的疏水性和电荷特性进行有效分离,一般先洗脱阳离子表面活性剂,然后是非离子表面活性剂,最后是阴离子表面活性剂,特别适合分析性质复杂的表面活性剂混合物[28]。另一种模式则是结合了RPLC和HILIC的特点,通过调节流动相中有机溶剂(如乙腈)的比例来实现两种模式的转换,能够在单一分析过程中同时分离疏水性和亲水性化合物[29],特别适合分析具有不同极性特性的化合物。

1.3不同检测器的应用

紫外/可见光光度检测器(UV/Vis)、二极管阵列检测器(DAD)和荧光检测器(FLD)等,因具有高灵敏度和选择性,常被用于分析含特定官能团的表面活性剂。结构式中包含苯环基团的表面活性剂如直链烷基苯磺酸盐(LAS)、烷基酚聚氧乙烯醚(APEOs)及其代谢产物、苯基阳离子表面活性剂,通常采用LC结合UV/Vis[30]、DAD[31‒32]或FLD[33]方法进行分析;某些紫外吸收较弱的氨基酸类表面活性剂,使用UV或DAD也能获得良好的分析结果[34]。对于缺乏紫外吸收或荧光的脂肪族类表面活性剂,通常先将目标分析物进行衍生化处理,再利用UV或DAD进行分析[35‒36]。然而,衍生化反应除了增加操作步骤外,还可能导致化合物损失和定量分析不准确,且需要额外的清洗步骤来去除过量的反应物。
示差检测器(RID)和蒸发光散射检测器(ELSD)不依赖于样品的光学性质,几乎可以检测所有类型的表面活性剂。RID是基于测量流动相中溶质引起的折射率变化来检测化合物,不能兼容梯度洗脱,通常用于分析成分简单的表面活性剂[37],不适用于复杂化合物的分析。ELSD则将雾化后的色谱柱流出物经加热漂移管蒸干流动相后,检测样品颗粒的光散射,适用于分析半挥发或不挥发的表面活性剂,流动相通常为纯水或挥发性缓冲盐(如三氟乙酸、乙酸铵等)与有机相的混合物[38]。ELSD可兼容梯度程序,更适用于成分复杂的表面活性剂的检测。例如,郑国建等[39]以C18柱为分离柱,以ELSD作为检测器,建立了消毒剂中7种季铵盐类阳离子表面活性剂的分析方法,定量限为0.3~0.5 g/kg,加标回收率为94.8%~101%; Escrig-Domènech等[40]开发了一种HPLC-UV-ELSD串联测试洗涤剂中4种低挥发性表面活性剂的方法,选择C8色谱柱,通过建立脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚(FAE)、脂肪酸盐和LAS质量浓度与ELSD响应关系的二次模型,解决了LAS与AES、FAE低聚物与油酸存在色谱峰重叠而较难定量的问题,并验证了定量的准确性,4种表面活性剂的检出限为2~50 mg/L。此外,由于ELSD的响应曲线通常呈S形或指数型曲线,绘制工作曲线时,一般以质量浓度的对数与响应值的对数来表示。
相对RID和ELSD,电雾式检测器(CAD)表现出更高的检测灵敏度和更好的线性响应[41]。CAD是基于对洗脱液雾化蒸发后,利用带电氮气对颗粒物进行充电,通过检测电荷量来量化分析物颗粒的质量,适用分析的化合物类型以及流动相要求与ELSD类似。CAD检测器的响应与分析物的质量成正比,即在流动相恒定的情况下,相同质量的分析物进入检测器时会得到一致的响应信号[42],与分析物的化学结构无关。Behrens等[43]通过梯度补偿技术抵消溶剂组成变化对检测器响应的影响,验证了4种单鼠李糖脂标准品在CAD分析中的响应均匀性,实现鼠李糖脂及其衍生物的准确定量,检出限和定量限分别为0.3~1.0 μg/mL和1.2~2.0 μg/mL。De Pra等[44]开发了一种利用逆梯度补偿技术结合CAD和MS检测的方法,研究了聚山梨醇酯80(PS-80)的降解机制,基于CAD的响应一致性,通过对比不同时段样品指纹谱图中总色谱峰面积、多醇组分色谱峰面积和酯类组分色谱峰面积的变化评估PS-80的降解率,重现性验证显示其单酯和双酯的色谱峰面积的RSD分别为0.59%和0.88%(n=3)。Dufour等[45]研究了在HPLC分析中CAD对聚氧乙烯(10)十六烷基醚(Brij C10)的响应一致性,通过构建质量分数在100~500 mg/kg 范围内的纯化同系物的校准曲线确定了11种同系物的斜率为1.84~6.61,RSD为0.03%~0.33%(n=5)。响应因子最大差异达到了3.6倍,表明CAD在某些情况下不会对所有化合物提供相同的响应。

2LC-MS技术在表面活性剂分析中的应用

鉴于表面活性剂在日化、纺织、石油开采、农业以及医药等多个行业的重要应用,其对产品性能、环境和生态毒理学等方面的影响越来越受到关注。然而,由于表面活性剂的结构多样性、复杂性和在样品中的低丰度存在,使得对其进行精确分析和全面鉴定成为众多研究中的难点和重点。LC-MS技术的进步,特别是高分辨率和高灵敏度质谱仪的应用,为这些挑战提供了有效的分析工具,可用于深入研究表面活性剂的化学行为和生物学效应。

2.1结构鉴定

LC-MS能够提供各种表面活性剂分子的相对分子质量和结构信息。通过分析MS/MS实验中出现的中性片段丢失和特定产物离子,获得表面活性剂分子结构的详细信息,包括其功能团和骨架结构,进而实现表面活性剂的定性鉴定。通常,MS在负离子模式下对阴离子表面活性剂具有更高的灵敏度和选择性。通过负离子模式下的特征离子可以区分直链烷基苯磺酸盐(LAS)和支链烷基苯磺酸盐(ABS)[46],如LAS的特征离子峰[O3SCH═CH2]-位于m/z183,而ABS的相应产物离子[O3SC (CH3)═CH2]-位于m/z197。电喷雾电离(ESI)或大气压化学电离(APCI)正离子模式则广泛用于非离子和阳离子表面活性剂的定性分析。非离子表面活性剂分子通常会捕获一个质子(H+)形成稳定的正离子,也能与金属离子如钠(Na+)或铵(NH4+)形成加合物。对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂,MS分析可以识别不同EO链长的信息(相邻色谱峰之间的质量差异为44),有助于确定每个化合物的具体结构[31]。阳离子表面活性剂因其本身带有正电荷,在正离子模式下,其最强的质谱信号通常表现为准分子离子峰[M]+
近年来,LC-MS技术广泛应用于生物表面活性剂的结构鉴定。Scholz等[47]开发了一种Liamocin生物表面活性剂的分析方法,利用HPLC-HRMS的精确质量测定和MS/MS得到的碎片信息表征鉴定了10种不同化合物的结构,同时HPLC-CAD的补充定量方法显示各成分的质量浓度为23~163 mg/L,RSD为0.4%~4.3%(n=3)。Behrens等[48]利用HPLC和三重四极杆质谱串联实现了由假单胞菌产生的鼠李糖脂的分离和表征,通过碰撞诱导解离(CID)MS/MS试验产生的碎片离子,区分和鉴定了20种鼠李糖脂同分异构体及其生物合成前体,碳链长度为C8~C14,包含不常见的C9和C11脂肪酸残基,同时解释了质谱的碎裂机制。

2.2商业产品分析

为了增强去污效果并优化产品性能,洗涤剂和清洁剂的配方通常会复配两种或两种以上不同类型的表面活性剂。在分析这类复杂产品的表面活性剂时,LC-MS技术发挥着至关重要的作用,它不仅能够验证产品中表面活性剂的使用是否符合相关法规和安全标准,还能深入分析产品的具体成分,从而全面评估其质量和合规性。Wu等[49]开发了一种UPLC-MS技术同时识别和测定餐具洗涤剂中11种表面活性剂,包括LAS、月桂醇聚醚硫酸酯钠(SLES)、烷基糖苷(APG)、壬基酚(NP)、椰油酸二乙醇酰胺(CDEA)、α-烯基磺酸钠(AOS)、椰油酸单乙醇酰胺(CMEA)、壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)、聚丙二醇-9-乙基己醇-5、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)和月桂基二甲基氧化胺(LDAO)。采用标准加入法,得到的方法检出限为0.43~8.0 μg/mL,回收率介于84%和115%之间,回收率的变异系数为1.72%~11.70%。回收率变异系数分布较宽,说明对部分表面活性剂进行回收率测试的一致性较差,这可能是表面活性剂的多分散性所导致。Pawlak等[50]建立了同时测定十二烷基硫酸钠和月桂醇聚醚硫酸酯同系物的LC-MS/MS方法,该方法利用前体离子扫描模式,追踪含有容易断裂的硫酸根的化合物,并通过检测特征性碎片离子m/z80和m/z97实现化合物的识别,方法检出限为0.12~0.97 μg/mL。相比于全扫描模式,前体离子扫描模式只记录特定m/z值的离子,可针对特定化合物或化合物类别进行选择性分析,从而提高分析的特异性。

2.3质量控制

表面活性剂分子结构的多分散性对其性能、应用以及安全性均具有显著影响,但同时也使得常规的质量控制面临较大挑战。如聚山梨醇酯在制药工业中应用广泛,但原料混合物中的某些成分可能会引起皮肤过敏反应,其降解产物可能会影响制剂的稳定性并引发安全风险。LC-MS技术的应用,可有效识别风险物质、预测降解途径并指导工艺优化[51‒52]。为解决数据解析耗时长的问题,Wang等[53]开发了一种基于UHPLC-HRMS分析PS-80的方法,并创建了一个包含853个检测和预测组分的数据库,涵盖了PS-80、60、40和20,以用于原料的快速表征和质量控制,同时鉴定出了PS-80原料中的211种成分。在应用高分辨质谱进行化合物筛查时,开发一个专属的、高度定制化的数据库系统可有效提升分析速度和效率,使快速鉴定成为可能。另外,针对复杂的表面活性剂原料,利用LC-MS的定性表征结合LC-CAD的均匀性响应优势,通过对指纹图谱中特定组分的色谱峰面积进行对比分析[12,54],也可高效率实现不同批次表面活性剂原料的质量控制。
此外,表面活性剂作为农药化学制剂中的惰性成分,不仅关系到农药的效能,还直接关系到产品的质量和安全。Glaubitz等[55]利用LC-MS分析了农药制剂中双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(简称AOT)及其两种异构单酯副产物的含量,并研究了异构单酯含量对农药制剂储存稳定性的影响,结果显示当原料单酯含量较高时,制成的制剂会出现沉积物,影响产品质量。

2.4环境检测

表面活性剂及其降解产物容易在环境中传播和积累,从而可能对水生生物和人类健康构成威胁,如引起内分泌干扰效应等。近年来,LC-MS技术凭借其高灵敏度、特异性以及能够同时分析多组分的优势,已广泛应用于检测各类环境样品中的痕量表面活性剂,样品包括地表水[56‒57]、工业废水[58‒59]、城市污水[60]、土壤[61]、沉积物[62‒63]、固废沥出液[64]等,检测的表面活性剂类型主要有阴离子型、非离子型、阳离子型以及它们的降解产物。
环境样品中表面活性剂的分布与人类的各种活动密切相关,包括农业、城市生活和工业生产。这些活动通常通过废水排放途径将表面活性剂释放到环境中。Wiest等[65]开发了一种LC-MS/MS方法测试河水样品中的12种阴离子、阳离子和非离子表面活性剂,检出限为15~485 ng/L。选择Oasis HLB小柱净化提取,阴离子表面活性剂的回收率大于75%,非离子表面活性剂的回收率为56%~78%,阳离子表面活性剂的回收率较低。特别是三乙醇胺酯季铵盐(TEAQ)的回收率仅为36%~38%,可能是阳离子化合物疏水性较强导致洗脱不完全,样品处理方法有进一步优化的空间。Traverso-Soto等[66]研究了湖泊及主要支流中LAS、壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEOs)的分布情况,利用固相萃取(SPE)和加压液体萃取(PLE)技术提取目标化合物,大多数同系物的回收率为70%~107%,水样中的检出限小于0.1 μg/L,沉积物中的检出限为1~10 μg/kg。在质谱分析时,样品中的盐分、蛋白质或脂质等成分可能与目标物竞争电离源导致信号增强或抑制,影响测定结果的准确性。内标校正能有效地调整目标物的信号,减少基质干扰所导致的误差,一般选择与目标分析物结构相似但不相同的稳定同位素标记化合物作为内标物。

2.5残留检测

在纺织工业中,如在羊毛洗涤、过氧化氢漂白和染色过程中,APEOs和AEOs作为助剂被广泛使用,因此容易在纺织品中形成残留进而接触刺激皮肤。Luo等[67]开发了基于液相色谱-四极杆-轨道阱高分辨质谱联用(LC-Q-Orbitrap HRMS)的方法对纺织品中残留的40种APEOs和160种疑似AEOs进行分析和筛选,APEOs的检出限为1.45~3.1 mg/kg,在棉和聚酯基质中APEOs的回收率为78%~110%,相对标准偏差小于10% (n=6)。
在食品工业中,为了满足卫生标准,生产设备常使用季铵盐类(QACs)等化学消毒剂进行消毒。然而,这些消毒剂可能在设备上留下残留物,间接污染食品,从而引发食品安全风险。LC-MS技术在检测食品中低水平的QACs方面具有显著优势,它能提供准确的残留检测结果,进一步保障消费者健康[68‒70]。励炯等[71]开发了一种SPE-UPLC-MS/MS来测定婴幼儿奶粉中10种QACs残留的方法,在ESI+模式下电离,并采用MRM模式进行定性、定量分析,方法的定量限为0.5~3.0 μg/kg。
环境水样中的痕量表面活性剂会通过各种生物活动进入农产品中,可能引发农产品污染并对人体健康造成威胁。Lin等[72]建立了一种SPE-UPLC-MS/MS方法,用于测定茶叶中36种APEOs残留物,定量限为0.024~6.27 μg/kg,回收率为61.8%~110.7%,对50种茶叶样品进行了测试,其中49种样品受到污染,检出质量分数为0.05~215.89 μg/kg。该法通过SPE提取和净化方法消除茶叶复杂基质的干扰,但对部分化合物的回收率偏低,在一定程度上会影响其测定结果的准确性。

2.6代谢组学研究

随着LC-MS技术的持续发展以及对表面活性剂研究的不断深入,它同样也成为代谢组学研究中分析和定量表面活性剂的关键工具。Qiang等[73]开发了一种分析人血浆中牛脂胺聚氧乙烯醚(POEA)表面活性剂的LC-MS/MS方法,在5 min内实现11种POEA同系物的色谱分离,检出限为0.35~10.8 ng/mL,使用简单蛋白质沉淀法提取POEAs的回收率为92.2%~116.2%。
LC-MS技术虽然在表面活性剂的分析中展现了强大的能力,但仍然存在一些局限性并面临诸多挑战。如生物或环境等复杂样品存在基质干扰,不同类型或结构的物质离子化效率可能不同,表面活性剂的多分散性可能导致分析结果的变异性增加,同分异构体的质谱信号相似可能难以区分和鉴定,某些情况下样品制备可能复杂或耗时等等。但总体而言,LC-MS技术仍然是表面活性剂分析中一个非常有价值的工具,并且随着技术的进步和方法的优化,这些挑战有望被克服。

3发展趋势

随着科学技术的不断发展和进步,LC和LC-MS技术在表面活性剂分析领域将展现出更大的应用潜力,未来的研究可以集中在以下几个方面:
(1) 进一步应用HRMS技术。随着Orbitrap质谱和傅里叶变换离子回旋共振(FTICR)质谱等技术的进步,研究人员能够更精确地鉴定和定量表面活性剂,尤其是结构相似的化合物或同分异构体。未来,这些技术的应用范围有望进一步扩大,它们不仅可用于实验室研究,还有潜力被整合到工业生产过程中,以实时监测产品的质量,确保其安全性和有效性。
(2) 开发二维液相色谱(2D-LC)系统。2D-LC技术通过在两个正交的色谱模式下进行分离。相比一维色谱技术,2D-LC提供了更高的分离度,有助于解决复杂样品中表面活性剂的分离难题[74]。特别是在环境和生物样品中,随着2D-LC技术的不断优化和更广泛的应用,预计其在表面活性剂分析中将发挥更加重要的作用,包括但不限于环境污染物的检测、生物体内表面活性剂的代谢研究,以及新型表面活性剂的发现和开发。
(3) 研究新型色谱填料和固定相。开发新型色谱填料和固定相,如新型硅胶材料、金属有机框架(MOFs)和离子液体固定相等,这些新型填料和固定相能够提供不同的化学环境和作用力,如氢键作用、π-π键作用和离子交换作用,从而提高对特定类型表面活性剂的选择性和分离效率。随着新型材料的进一步研究和开发,预计将为表面活性剂的分析和应用带来突破性的变革。
(4) 开发快速分析方法。UPLC技术的应用显著提升了分析速度,同时保持了优异的分离能力和灵敏度。这种快速分析方法的开发对于提高实验室的工作效率、减少样品分析的时间以及降低检测成本具有显著的效果。随着分析技术的不断进步,预计未来的快速分析方法将能进一步缩短分析时间,并提高分析通量,满足高通量筛选和大规模检测的需求。

4结语

由于其在洗涤剂、化妆品、制药等多个工业领域的广泛应用,以及它们在提升这些产品性能中的关键作用,表面活性剂已成为化学研究的热点。同时,它们对环境和人体健康可能产生的影响也引起了科学家们的广泛关注。讨论了LC不同色谱模式(如RPLC、HILIC和MMLC)的应用和检测器的选择原则,概述了LC-MS技术在不同领域表面活性剂分析中的重要应用和作用,最后对LC和LC-MS法在表面活性剂分析中的发展方向进行了展望,旨在为表面活性剂的化学研究、环境监测、产品开发和质量控制提供方法参考。
尽管LC和LC-MS技术在表面活性剂分离、鉴定和定量方面具有显著优势,但在分析过程中仍面临诸多挑战,如复杂样品基质的干扰、检测器的非线性响应以及相对较高的检测成本等。为了应对这些挑战,未来的研究应专注于开发更为经济、迅速和高效的分析方法,以适应日益增长的分析需求,并推动表面活性剂分析技术的进步。随着分析技术的持续发展和创新,LC和LC-MS技术将在深入研究表面活性剂及其安全应用中发挥更加关键的作用。这不仅将推动相关工业领域的发展,还可为环境保护和公共健康安全提供坚实的科学基础和支持。

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Progress in the application of liquid chromatography and liquid chromatography- mass spectrometry technology in surfactant analysis

ZHOU Wei,LI Xiaofang,YU Zaohong,FANG Yijing,ZHENG Shengyi,ZHANG Lei,LIU Ying,CAI Guoqiang

(NICE Zhejiang Technology Co. Ltd., Key Laboratory of Green Cleaning Technology & Detergent of Zhejiang Province,Hangzhou 310056, China)

Abstract:The applications of liquid chromatography (LC) and liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) techniques in the analysis of surfactants were reviewed. The principles, advantages and disadvantages of various chromatographic modes and detectors for surfactants analysis were discussed, as well as the advancements of LC-MS technology in the structural identification, commercial product analysis, quality control, environmental monitoring, residue detection and metabolomics research of surfactants. And some limitations and challenges of LC-MS technology were summarised. Finally, the development trends of LC and LC-MS technologies were anticipated, and it is expected that the further popularization of high-resolution mass spectrometry (HRMS) technology, and two-dimensional liquid chromatography (2D-LC) technology, as well as the development of new chromatographic fillers and stationary phases, will significantly promote the development of surfactant analysis technology.
Keywords:liquid chromatographyliquid chromatography-mass spectrometrytechnological advancesstructural identificationsurfactants

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通讯作者:刘英,硕士,高级工程师,研究方向为日化用品配方技术和表面活性剂的开发与设计

中图分类号:O657.7

文章编号:1008-6145(2025)01-0135-10

文献标识码:A

收稿日期:2024-10-25

出版日期:2025-01-20

网刊发布日期:2025-01-21

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