偶氮二甲酰胺(發(fā)泡劑Ac)是一種用于塑料和橡膠的氮?dú)庑桶l(fā)泡劑。廣泛用于模壓成型和壓延、擠出、吹塑、注塑等成型工藝。偶氮二甲酰胺在濕潤(rùn)的條件下會(huì)轉(zhuǎn)變成聯(lián)二脲,連二脲在一定條件下又會(huì)降解生成氨基脲,氨基脲對(duì)人體中的多個(gè)組織器官均具有毒性,由于偶氮二甲酰胺對(duì)人體有害,長(zhǎng)期接觸會(huì)有致癌風(fēng)險(xiǎn)[1-3]。世衛(wèi)組織注意到身體暴露于偶氮二甲酰胺會(huì)直接導(dǎo)致皮炎反復(fù)發(fā)作;實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)人體暴露于偶氮二甲酰胺時(shí)會(huì)抑制人體免疫細(xì)胞形成和功能,且在偶氮二甲酰胺被加熱時(shí)的問(wèn)題更大,世界衛(wèi)生組織建議人們攝入得越少越好。
歐洲REACH法規(guī)附件XIV已對(duì)偶氮二甲酰胺進(jìn)行限制。2019年1月2日,OEKO-TEX官方發(fā)布了STANDARD 100 by OEKO-TEX的新檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),新增測(cè)試項(xiàng)目包括偶氮二甲酰胺(ADCA)。在食品行業(yè)和橡塑行業(yè)中前幾年就出臺(tái)了偶氮二甲酰胺的行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),近兩年在皮革行業(yè)中也出現(xiàn)了偶氮二甲酰胺相關(guān)檢測(cè)研究報(bào)道,在這些標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)當(dāng)中樣品的前處理一般采用的都是超聲萃取技術(shù)[4]。但是到目前為止尚無(wú)紡織品中偶氮二甲酰胺的檢測(cè)方法報(bào)道,因此,本文研究用簡(jiǎn)便的超聲波萃取技術(shù),使用有效的萃取溶劑對(duì)紡織品中的偶氮二甲酰胺進(jìn)行前處理,采用高效液相色譜進(jìn)行定性定量分析。
儀器:Agilent 1290高效液相色譜儀(HPLC/DAD);WIGGENS UA22MFD超聲波清洗器。
標(biāo)準(zhǔn)品:純度≥97%的偶氮二甲酰胺(ADCA)CAS號(hào):123-77-3。
標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000mg/L):稱取50.0mgADCA,用提取液溶解并轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中,并定容至刻度,搖勻。
標(biāo)準(zhǔn)工作液:準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,并用提取液逐級(jí)稀釋至需要的刻度,配制成濃度約為300μg/L、500μg/L、1000μg/L、2000μg/L、5000μg/L和10000μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)曲線工作溶液。
提取溶液:50%二甲基亞砜和50%乙酸乙酯的混合溶液(V:V);二甲基亞砜、乙酸乙酯均為色譜純。
取10g 具有代表性的試樣,剪成5mm×5mm 以下的碎片,混合均勻后稱取1.0g樣品,準(zhǔn)確至0.01g,置于具有密封塞的管狀提取器中,準(zhǔn)確加入15mL提取溶液,加塞密閉。將提取器置于(40±5)℃的超聲波中提?。?0±5)min后,冷卻至室溫。提取液經(jīng)有機(jī)膜過(guò)濾頭過(guò)濾后,供HPLC/DAD定性定量分析。
色譜柱:Platisil PH,250mm×4.6mm,5μm;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:10μL;流動(dòng)相:超純水100%;流速:1.0mL/min;DAD檢測(cè)波長(zhǎng):275nm。
偶氮二甲酰胺極性非常強(qiáng),不溶于水或者醇以及苯等大多數(shù)溶劑,但是溶于二甲基亞砜,略微溶于二甲基甲酰胺,遇堿時(shí)會(huì)分解為二甲酸鹽;高溫下會(huì)迅速水解成連二脲,并釋放出氨和氮及二氧化碳。二甲基亞砜被稱為“萬(wàn)能溶劑”,具有強(qiáng)烈的吸濕性能,可以與乙酸乙酯以任意比例混溶,為了能更好地溶解偶氮二甲酰胺,以及從安全性考慮,經(jīng)過(guò)試驗(yàn),以體積比50%二甲基亞砜和50%乙酸乙酯的混合溶液,既能很好地溶解偶氮二甲酰胺,也可以使二甲基亞砜使用量減少,因此選擇50%二甲基亞砜和50%乙酸乙酯的混合溶液(V:V)作為樣品的提取液。
為確保試驗(yàn)樣品可以完全被提取液浸泡,以及減少人員與提取液的接觸時(shí)間,本次試驗(yàn)采用的樣品提取液體積為15mL,一次超聲提取30min。
偶氮二甲酰胺是一種強(qiáng)極性化合物,因此選擇極性的色譜柱對(duì)其進(jìn)行分離。本試驗(yàn)比較了ZORBAX Eclipse XDB-C18色譜柱(150mm×4.6mm,5μm)和Platisil PH色譜柱(250mm×4.6mm,5μm)對(duì)偶氮二甲酰胺的分離效果。從分離的色譜圖來(lái)看,使用ZORBAX Eclipse XDB-C18色譜柱,目標(biāo)物的峰寬大而且有開(kāi)叉的現(xiàn)象;但是使用Platisil PH色譜柱,分離的目標(biāo)物峰形尖銳而且對(duì)稱,雖然目標(biāo)物的旁邊是試劑峰,但已與目標(biāo)物完全分離,完全不影響目標(biāo)物的定性和定量。因此選擇Platisil PH色譜柱作為偶氮二甲酰胺的分離色譜柱,色譜圖見(jiàn)圖1。
圖1 Platisil PH色譜柱對(duì)偶氮二甲酰胺的分析色譜圖
根據(jù)偶氮二甲酰胺相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道,以及其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),選擇243nm和275nm波長(zhǎng)的吸收結(jié)果比較,色譜圖如圖2所示。從圖2中可以看出,偶氮二甲酰胺在243nm波長(zhǎng)處的相應(yīng)最高,但是在此波長(zhǎng)下的溶劑響應(yīng)高于目標(biāo)物的響應(yīng),且緊跟在偶氮二甲酰胺后面出峰。因此,為了避開(kāi)溶劑峰的干擾,試驗(yàn)選擇275nm作為偶氮二甲酰胺的檢測(cè)波長(zhǎng)。在275nm波長(zhǎng)下,溶劑響應(yīng)峰很小,而偶氮二甲酰胺的響應(yīng)高,大大減小了溶劑峰的干擾。
圖2 偶氮二甲酰胺在275nm波長(zhǎng)和243nm波長(zhǎng)下的色譜圖
按照2.2進(jìn)行操作,根據(jù)3倍信噪比定性和10倍信噪比定量的原則,確定本方法的定性檢出限為本方法的測(cè)定低限為1.5mg/kg,方法的定量檢出限為5 mg/kg。
取2.1中配制的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行高效液相色譜HPLC/DAD中分析測(cè)定,繪制成標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,測(cè)試結(jié)果表明在0.3mg/L~10mg/L的濃度范圍內(nèi),線性回歸方程為y=7.28x+0.34時(shí),相關(guān)系數(shù)R2為0.9999??梢?jiàn),偶氮二甲酰胺在本試驗(yàn)的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
以空白紡織品作為基質(zhì),分別添加5mg/kg、10mg/kg和200mg/kg3個(gè)水平的目標(biāo)物, 每個(gè)水平各進(jìn)行6次試樣,得到的回收率及精密度結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果顯示,平均回收率為96.74%~104.08%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%,可見(jiàn)方法的準(zhǔn)確度和精度均可達(dá)到較高要求,因此能夠滿足日常的檢測(cè)要求。
表1 回收率和精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
本文通過(guò)對(duì)前處理萃取方法的分析選擇,以及高效液相色譜條件的比對(duì)優(yōu)化,建立了高效液相色譜法測(cè)定紡織品中偶氮二甲酰胺。通過(guò)試驗(yàn)分析驗(yàn)證,偶氮二甲酰胺在本試驗(yàn)的0.3mg/L~10mg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,方法具有較高的回收率和精密度,且操作簡(jiǎn)便安全,可以有效滿足檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)紡織品中偶氮二甲酰胺的日常檢測(cè)需求。