HPLC法测定鞋用橡胶中偶氮甲酰胺*

薛建平，陈金泉，林金美，卫敏（1.福建省纤维检验局，福建 福州 350026；2.福建省纺织产品检测技术重点实验室，福建 福州 350026）

偶氮甲酰胺又名ADC发泡剂，在高温下会分解为氮、二氧化碳和氨等气体，因而能够产生发泡效果。在鞋材生产过程中，偶氮甲酰胺作为发泡剂常被应用于橡胶的制作过程，如没做好后续处理，容易造成鞋用橡胶中偶氮甲酰胺的残留。研究表明，偶氮甲酰胺在使用过程中会降解产生氨基脲，氨基脲对人体中的多个组织器官均具有毒性，也是公认的致突变和致癌的物质[1-2]。因此，欧盟颁布了“2004/1/EU修订2002/72/EC 关于暂停使用偶氮甲酰胺的指令”，停止偶氮甲酰胺作为发泡剂在市场上使用。但目前为止，鞋用橡胶中偶氮甲酰胺的检测方法尚未见报道。文章研究使用超声波技术提取鞋用橡胶试样中的偶氮甲酰胺，采用HPLC法进行定性定量分析检测。

1 实验部分

1.1 试剂和材料

溶剂：N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮，均为色谱纯。

标准品：偶氮甲酰胺 (CAS号：123-77-3），纯度为97%。

标准储备液的配制：准确称取适量的偶氮甲酰胺标准品，用N,N-二甲基甲酰胺制成浓度为1000mg/L的标准储备液。

工作溶液的配制：取标准储备液用N,N-二甲基甲酰胺稀释成浓度为0．5、1．0、5．0、10．0、20．0 mg/L的标准溶液。

1.2 设备和仪器

高效液相色谱-二极管阵列检测器（Agilent 1200，美国安捷伦科技公司）；超声波发生器（昆山市超声仪器有限公司）；真空旋转蒸发仪（BUCHI R-300，瑞士步琦有限公司）。

1.3 实验方法

1．3．1 试样提取

取鞋用橡胶试样，剪成约5 mm×5 mm的小块，混匀。从混合样中称取0．5 g（精确至0．01 g），置于具密封塞的管状瓶中，加入20 mL丙酮，于超声波发生器中室温下萃取20 min。将提取液转移至梨形瓶中。残渣再用10 mL丙酮超声提取5 min，合并提取液。提取液用真空旋转蒸发仪浓缩至近干，准确移取2 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶解残余物，溶解液用0．22 μm聚四氟乙烯薄膜过滤头过滤后，供HPLC分析。

1．3．2 仪器分析

色谱柱：ZORBAX SB-Aq柱（4．6 mm×250 mm，5 μm）；柱温：30 ℃；进样体积：10 μL；流动相：100%水；流速：0．8 mL/min；检测器波长：275 nm。

2 结果与讨论

2.1 提取方式的选择

目前国内外与偶氮甲酰胺检测相关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荡提取法[3-5]，但振荡法提取效率不高。鞋用橡胶中有害物质的提取手段主要是超声波提取法[6-7]。超声波提取法是利用超声的空化作用和机械效应，加速了被测物质在溶剂中的溶解速度，从而显著提高提取效率。另外，超声波提取法还具有操作简单、设备价格低廉等优点，故本试验采用超声波提取法作为前处理方法。

2.2 提取溶剂的选择

偶氮甲酰胺的极性很强，几乎不在冷水和醇中溶解，而只是在丙酮、二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺等少数有机试剂中溶解。二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺虽然对偶氮甲酰胺溶解度高，但均难以挥发，目标物提取后无法浓缩。因此，试验采用丙酮作为目标物的提取溶剂。以丙酮提取溶剂，鞋用橡胶中偶氮甲酰胺的提取回收率可达90%左右。

2.3 色谱流动相的优化

试验以甲醇—水为流动相体系，考察了甲醇与水的不同体积比例对偶氮甲酰胺分离的影响。试验结果发现：以100%甲醇为流动相时，目标物峰形开叉，且目标峰后有杂峰干扰；以甲醇/水=75%、甲醇/水=50%或甲醇/水=25%为流动相时，目标物峰形不规则，峰后均出现明显的倒峰；以100%水为流动相时，目标物的高效液相色谱图见图1，目标物峰的峰形对称尖锐，且与其后的杂峰能完全分离，不造成干扰。因此，本实验选择100%水作为流动相。

图1 偶氮甲酰胺高效液相色谱图

2.4 线性关系与方法检出限

取1．1节中配制的系列标准工作溶液，使用HPLC测定，以质量浓度x（mg/L）对峰面积y进行线性回归，得到线性方程为y=32．3x-6．6，相关系数为0．9997。可见，偶氮甲酰胺在试验的浓度范围内线性关系良好。按3倍信噪比确定方法的检出限，偶氮甲酰胺的方法检出限为1．0 mg/kg。

2.5 回收率和精密度

采用空白样品加标的方式进行回收率试验，添加水平分别为3、10、80 mg/kg，每个水平各进行7次试验，以相对标准偏差的值来表示精密度，回收率和精密度结果见表1。由表1数据可知，回收率和精密度结果较好，可满足日常检测的要求。

表1 回收率和精密度试验结果（n=7）

3 结论

通过对提取方法和色谱条件的优化，建立了鞋用橡胶中偶氮甲酰胺的HPLC分析方法。该方法操作简单、检出限低、线性范围广，且具有较高的回收率和精密度，可有效满足检验部门对鞋用橡胶中偶氮甲酰胺的有效检测。

[1] 相洋,江锋,杨名平．小麦粉制品中偶氮甲酰胺和氨基脲检测方法研究及含量调查[J]．食品安全导刊, 2015(09):88-90．

[2] Noonan G O,Warner C R,Hsu W,et al．The Determination of Semicarbazide(N-Aminourea)in Commercial Bread Products by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry[J]．J．Agric．food Chem, 2005,53(12):4680-4685．

[3] 张青龄,黄建立,林有裕,等．小麦粉中偶氮甲酰胺检测方法研究[J]．食品科技,2015(06):355-359．

[4] 林长虹,李芸,陈杰锋,等．小麦粉及其制品中偶氮甲酰胺的检测方法研究[J]．中国食品添加剂, 2015(07):167-171．

[5] 陈波,靳保辉,林燕奎,等．面粉中偶氮甲酰胺含量的高效液相色谱法测定[J]．分析测试学报, 2008(09): 1002-1004．

[6] 荣杰峰,毛树禄,李军法,等．超高效液相色谱-串联质谱法测定橡胶产品中5种秋兰姆类硫化促进剂[J]．理化检验(化学分册),2016(07):750-755．

[7] 王卉卉,叶曦雯,于世涛,等．橡胶及橡胶制品中4种酚类防霉剂的高效液相色谱法测定[J]．分析测试学报, 2010(03):226-231．