薛建平,陳金泉,林金美,衛(wèi)敏(1.福建省纖維檢驗(yàn)局,福建 福州 350026;2.福建省紡織產(chǎn)品檢測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350026)
偶氮甲酰胺又名ADC發(fā)泡劑,在高溫下會分解為氮、二氧化碳和氨等氣體,因而能夠產(chǎn)生發(fā)泡效果。在鞋材生產(chǎn)過程中,偶氮甲酰胺作為發(fā)泡劑常被應(yīng)用于橡膠的制作過程,如沒做好后續(xù)處理,容易造成鞋用橡膠中偶氮甲酰胺的殘留。研究表明,偶氮甲酰胺在使用過程中會降解產(chǎn)生氨基脲,氨基脲對人體中的多個組織器官均具有毒性,也是公認(rèn)的致突變和致癌的物質(zhì)[1-2]。因此,歐盟頒布了“2004/1/EU修訂2002/72/EC 關(guān)于暫停使用偶氮甲酰胺的指令”,停止偶氮甲酰胺作為發(fā)泡劑在市場上使用。但目前為止,鞋用橡膠中偶氮甲酰胺的檢測方法尚未見報(bào)道。文章研究使用超聲波技術(shù)提取鞋用橡膠試樣中的偶氮甲酰胺,采用HPLC法進(jìn)行定性定量分析檢測。
溶劑:N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、丙酮,均為色譜純。
標(biāo)準(zhǔn)品:偶氮甲酰胺 (CAS號:123-77-3),純度為97%。
標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制:準(zhǔn)確稱取適量的偶氮甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)品,用N,N-二甲基甲酰胺制成濃度為1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。
工作溶液的配制:取標(biāo)準(zhǔn)儲備液用N,N-二甲基甲酰胺稀釋成濃度為0.5、1.0、5.0、10.0、20.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
高效液相色譜-二極管陣列檢測器(Agilent 1200,美國安捷倫科技公司);超聲波發(fā)生器(昆山市超聲儀器有限公司);真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(BUCHI R-300,瑞士步琦有限公司)。
1.3.1 試樣提取
取鞋用橡膠試樣,剪成約5 mm×5 mm的小塊,混勻。從混合樣中稱取0.5 g(精確至0.01 g),置于具密封塞的管狀瓶中,加入20 mL丙酮,于超聲波發(fā)生器中室溫下萃取20 min。將提取液轉(zhuǎn)移至梨形瓶中。殘?jiān)儆?0 mL丙酮超聲提取5 min,合并提取液。提取液用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至近干,準(zhǔn)確移取2 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶解殘余物,溶解液用0.22 μm聚四氟乙烯薄膜過濾頭過濾后,供HPLC分析。
1.3.2 儀器分析
色譜柱:ZORBAX SB-Aq柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱溫:30 ℃;進(jìn)樣體積:10 μL;流動相:100%水;流速:0.8 mL/min;檢測器波長:275 nm。
目前國內(nèi)外與偶氮甲酰胺檢測相關(guān)的研究主要集中于面粉中。面粉中偶氮甲酰胺的提取主要采用振蕩提取法[3-5],但振蕩法提取效率不高。鞋用橡膠中有害物質(zhì)的提取手段主要是超聲波提取法[6-7]。超聲波提取法是利用超聲的空化作用和機(jī)械效應(yīng),加速了被測物質(zhì)在溶劑中的溶解速度,從而顯著提高提取效率。另外,超聲波提取法還具有操作簡單、設(shè)備價格低廉等優(yōu)點(diǎn),故本試驗(yàn)采用超聲波提取法作為前處理方法。
偶氮甲酰胺的極性很強(qiáng),幾乎不在冷水和醇中溶解,而只是在丙酮、二甲基亞砜和N,N-二甲基甲酰胺等少數(shù)有機(jī)試劑中溶解。二甲基亞砜和N,N-二甲基甲酰胺雖然對偶氮甲酰胺溶解度高,但均難以揮發(fā),目標(biāo)物提取后無法濃縮。因此,試驗(yàn)采用丙酮作為目標(biāo)物的提取溶劑。以丙酮提取溶劑,鞋用橡膠中偶氮甲酰胺的提取回收率可達(dá)90%左右。
試驗(yàn)以甲醇—水為流動相體系,考察了甲醇與水的不同體積比例對偶氮甲酰胺分離的影響。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):以100%甲醇為流動相時,目標(biāo)物峰形開叉,且目標(biāo)峰后有雜峰干擾;以甲醇/水=75%、甲醇/水=50%或甲醇/水=25%為流動相時,目標(biāo)物峰形不規(guī)則,峰后均出現(xiàn)明顯的倒峰;以100%水為流動相時,目標(biāo)物的高效液相色譜圖見圖1,目標(biāo)物峰的峰形對稱尖銳,且與其后的雜峰能完全分離,不造成干擾。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇100%水作為流動相。
圖1 偶氮甲酰胺高效液相色譜圖
取1.1節(jié)中配制的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,使用HPLC測定,以質(zhì)量濃度x(mg/L)對峰面積y進(jìn)行線性回歸,得到線性方程為y=32.3x-6.6,相關(guān)系數(shù)為0.9997??梢?,偶氮甲酰胺在試驗(yàn)的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。按3倍信噪比確定方法的檢出限,偶氮甲酰胺的方法檢出限為1.0 mg/kg。
采用空白樣品加標(biāo)的方式進(jìn)行回收率試驗(yàn),添加水平分別為3、10、80 mg/kg,每個水平各進(jìn)行7次試驗(yàn),以相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的值來表示精密度,回收率和精密度結(jié)果見表1。由表1數(shù)據(jù)可知,回收率和精密度結(jié)果較好,可滿足日常檢測的要求。
表1 回收率和精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=7)
通過對提取方法和色譜條件的優(yōu)化,建立了鞋用橡膠中偶氮甲酰胺的HPLC分析方法。該方法操作簡單、檢出限低、線性范圍廣,且具有較高的回收率和精密度,可有效滿足檢驗(yàn)部門對鞋用橡膠中偶氮甲酰胺的有效檢測。
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