高效液相色谱-串联质谱法测定纺织品中孔雀石绿

2019-09-28 07:13薛建平林丽云裴德君
质量技术监督研究 2019年3期
关键词:乙酸铵孔雀石甲酸

薛建平,林丽云,裴德君,刘 贵

(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)

孔雀石绿又叫碱性绿4、苯胺绿,属于三苯甲烷型的绿色染料。在纺织行业中,孔雀石绿主要用于丝绸、羊毛等纺织产品的染色[1]。但研究表明,孔雀石绿会引起动物肝、肾、心脏等器官中毒。此外,孔雀石绿还会进入人体转化生成脂溶性的隐形孔雀石绿,该化合物已被证实具有高毒素和三致的作用[2]。目前,OEKO-TEX Standard 100已经将孔雀石绿列入生态纺织品的禁用致癌染料行列中。

关于孔雀石绿定性定量方法的研究,目前多集中于虾、鱼等水产类领域。这些文献主要采用高效液相色谱法[3-5]和高效液相色谱-质谱联用法[6-7]进行检测,而对于纺织品中的孔雀石绿的检测方法,仅见笔者此前报道的采用高效液相色谱法测定纺织品中的孔雀石绿[8]。相较于高效液相色谱法,高效液相色谱-串联质谱法具有更强的排除基质干扰和定性定量能力。目前尚未有利用高效液相色谱-串联质谱法测定纺织品中孔雀石绿的相关研究报道。本研究采用超声波萃取法进行前处理,并结合高效液相色谱——串联质谱的手段对纺织品中的孔雀石绿的含量进行分析,建立快速可靠的检测方法。

1 实验

1.1 仪器设备

Agilent 1290-6410高效液相色谱-串联质谱仪(美国安捷伦科技公司);KQ2200型超声波发生器(昆山市超声仪器有限公司);0.22 µm聚四氟乙烯针头式过滤膜(天津博纳艾杰尔公司)。

1.2 试剂

乙腈、甲醇、二氯甲烷、甲酸(色谱纯,德国默克公司);乙酸铵(纯度≥99%,CNW公司);试验用水(超纯水,实验室自制);孔雀石绿标准品(纯度为97%,Dr.Ehrenstorfer公司)。

标准储备溶液:准确称取上述孔雀石绿标准品适量,用含1%甲酸的乙腈配制成浓度为1000mg/L的标准储备溶液。

标准工作溶液:移取适量标准储备液,用含1%甲酸的乙腈稀释配制成 0.2µg/L,1µg/L,5µg/L,10µg/L,25µg/L,50µg/L 系列标准工作液。

1.3 样品前处理

取代表性的纺织品试样,剪成5mm×5mm左右的小片,混匀后,称取1.0g(精确至0.01g),置于50mL反应器中。往反应器中准确加入10mL的含1%甲酸的乙腈溶液,置于超声波发生器中在常温条件下萃取20min,取上清液用滤膜过滤后供仪器检测。

1.4 仪器分析条件

色谱柱:ZORBAX SB-C18柱(2.1mm×150mm,3.5μm);柱温:30℃;进样体积:10µL;流动相:流动相A为乙腈,流动相B为5mmol/L乙酸铵+0.1%甲酸的缓冲液,流动相A:流动相B=70:30;流速:0.35mL/min;质谱电离方式:电喷雾ESI;扫描方式:正离子;离子喷雾电压:4000V;干燥气温度:350℃;干燥气流速:10L/min;雾化器压力:35psi;采集方式:多反应监测(MRM);定量离子对:m/z329.3>313.2;定性离子对:m/z329.3>208.2;碎裂电压:120V;碰撞能量:42eV,50eV。

2 结果与讨论

2.1 萃取剂的选择

在固体样品中孔雀石绿的提取,常用的萃取溶剂有乙腈、甲醇、二氯甲烷等。因此本试验分别考察了三种萃取溶剂对纺织品基质中孔雀石绿的提取效果,结果见表1。结果发现,在本试验的考察范围内,三种萃取溶剂对孔雀石绿的提取回收率仅为59.3%~75.8%。有研究[6]发现孔雀石绿在酸性环境下比较稳定,使用酸性溶剂提取有利于得到较高的回收率。因此,本试验尝试往萃取溶剂乙腈中加入甲酸,试验发现,使用含1%甲酸的乙腈溶液作为萃取剂,孔雀石绿的回收率可提高至97.5%。故文中将含1%甲酸的乙腈溶液作为孔雀石绿的萃取剂。

表1 萃取溶剂对孔雀石绿提取回收率的影响

2.2 质谱条件的优化

试验分别采用ESI源中的正、负离子扫描模式对孔雀石绿标准溶液进行扫描,发现孔雀石绿在正离子扫描模式下才能出峰。随后,通过采用一级全扫描方式得到孔雀石绿质谱图来确定其准分子离子即母离子为[M+H]+(m/z329.3)。再将母离子进行子离子扫描,在所得的碎片离子中选择两个特征性较强且丰度较高的子离子即m/z313.2和m/z208.2。因此,试验最终确定m/z329.3>313.2和m/z329.3>208.2为定性离子对,其中m/z329.3>313.2为定量离子对。进一步优化碎裂电压和碰撞能量,当碎裂电压为120V,定量和定性离子对的碰撞能量分别为42V和50V时,离子的质谱响应最高。

2.3 色谱条件的优化

使用液质联用法检测孔雀石绿常用乙腈-5mmol/L乙酸铵或乙腈-5mmol/L含0.1%甲酸的乙酸铵作为流动相。本试验比较了两种流动相条件下孔雀石绿的分析效果,结果见图1、图2。结果可知:乙腈-5mmol/L乙酸铵为流动相时,孔雀石绿的峰形峰宽较大;乙腈-5mmol/L含0.1%甲酸的乙酸铵作为流动相时,孔雀石绿的峰宽大大减小,峰形非常尖锐且对称,保留时间也有一定程度地缩短。因此,试验最终选用乙腈-5mmol/L含0.1%甲酸的乙酸铵作为流动相。

图1 乙腈-5mmol/L乙酸铵为流动相的目标物色谱图

图2 乙腈-5mmol/L乙酸铵(含0.1%甲酸)缓冲液为流动相的目标物色谱图

进一步考察乙腈-5mmol/L含0.1%甲酸的乙酸铵流动相体系中乙腈的体积分数对目标物的洗脱效果的影响。该试验表明,乙腈的体积分数在40%~100%范围内,随着流动相中乙腈的体积比例增大,分析物的保留时间逐渐缩短,峰宽逐渐变窄;当乙腈体积比为40%~70%时,孔雀石绿的质谱响应随着乙腈体积比增加而增高,乙腈体积比为70%时,孔雀石绿的质谱响应最强,之后随着乙腈体积比的增加,其响应反而逐渐减弱。综合考虑目标物的保留时间、峰形和质谱响应,本试验选择体积比例为70%乙腈作为分析流动相。

2.4 线性关系与定量限

按优化的试验条件,对孔雀石绿的标准工作溶液(见1.2节)进样测定,得到线性方程、相关系数和定量限。结果表明,在本试验确定的0.2μg/L~50μg/L浓度范围内,目标分析物的线性关系良好,相关系数可达0.9996。以信噪比S/N≥10,该方法对孔雀石绿的定量限为2μg/kg。

2.5 方法的回收率和精密度

在空白纺织贴衬布中分别添加2μg/kg、50μg/kg、500μg/kg三个水平含量的目标物,按优化的试验进行回收率试验,每个水平试验做7次平行,结果见表2,孔雀石绿的平均回收率为97.8%~100.9%,相对标准偏差RSD为2.1%~3.6%。

表2 方法的回收率和精密度结果(n=7)

3 结论

以含1%甲酸-乙腈为溶剂,超声提取纺织品中的孔雀石绿,提取液经过滤后注入高效液相色谱-串联质谱仪中,以乙腈/5mmol/L乙酸铵(含0.1%甲酸)缓冲液(70/30,v/v)为流动相,在正离子扫描和多反应监测的模式下进行检测。方法的平均回收率为97.8%~100.9%,RSD为2.1%~3.6%,定量限为2μg/kg。所建立的方法前处理简便,定量限低,准确度和精密度高,可满足纺织品中孔雀石绿的检测要求。

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