HPLC—MS/MS法檢測分離皮革和紡織品中有害芳香胺及其同分異構(gòu)體

鐘雪蓮++++陸佳英++++胡燕琴

摘要：本文建立了HPLC—MS/MS法測定皮革、紡織品中有害芳香胺及其同分異構(gòu)體的檢測分離方法。樣品按標準GB/T 17952—2011或者GB/T 19942—2006前處理方法完成樣品的前處理之后，甲醇定容過濾后待HPLC—MS/MS上機分析測試，色譜柱為poroshell 120EC C18快速柱，流動相為甲醇和0.025mol/L的乙酸水溶液，在梯度洗脫程序下分離有害芳香胺及其同分異構(gòu)體，質(zhì)譜采用ESI源（Jet Stream ），外標法定量。該方法的定量下限為0.1mg/kg。標準中21種芳香胺的標準曲線線性相關(guān)系數(shù)大于0.99，線性范圍為0.1mg/kg～20mg/kg。在5mg/kg和20mg/kg的兩個添加水平的加標樣做方法精密度的相對標準偏差（RSD）值均小于6%。

關(guān)鍵詞：有害芳香胺；同分異構(gòu)體；高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法

隨著歐盟禁用偶氮染料法規(guī)的發(fā)布和我國強制性國家標準《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》（GB 18401—2010）的實施，禁用偶氮染料檢測方法越來越引起人們的重視，紡織品上禁用偶氮染料已經(jīng)成為紡織品服裝國際國內(nèi)生產(chǎn)和貿(mào)易中最重要的監(jiān)控指標[1-6]。目前我國專業(yè)檢測機構(gòu)檢測紡織品、皮革制品中等禁用偶氮染料主要采用 GB/T 17592—2011[7]、 GB/T 19942—2005[8]、EN 14362等方法標準[8-10]作為檢測依據(jù)。

目前芳香胺的定量檢測方法主要有高效液相色譜法（ HPLC）[11-14]、氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法（ GC- MS）[15-16]等。在禁用芳香胺的檢測中，由于樣品基體多樣，雜質(zhì)成分繁多，分析設(shè)備的局限性，把雜質(zhì)、干擾物和同分異構(gòu)體誤報假陽性結(jié)果的情況也經(jīng)常發(fā)生，為避免此類問題，必須同時采用兩種或以上的色譜方法進行定性確認。對于這些復(fù)雜樣品，使用高效液相色譜法（HPLC）或氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）都無法準確地定性定量。近些年出現(xiàn)的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[17]廣泛應(yīng)用于分析實驗室，本試驗通過優(yōu)化高效液相色譜—條件和質(zhì)譜條件，優(yōu)化了一套高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜分析禁用芳香胺及其同分異構(gòu)體的方法，在16min內(nèi)完成了芳香胺的快速分離檢測。建立了一種靈敏度高、快速、選擇性好的紡織品或皮革制品中禁用芳香胺及其同分異構(gòu)體的檢驗方法，該方法能有效排除假陽性結(jié)果，能夠?qū)⑦@些檢測的目標物禁用芳香胺，與液相或者氣質(zhì)都無法分開的干擾性物質(zhì)分開。

1 試驗部分

1.1 主要儀器與試劑

高效液相串聯(lián)質(zhì)譜儀：6490 Tripe Quad LC/MS型，美國安捷倫公司；電子天平：XS105DU METTLER TOLEDO公司；甲醇：色譜純CNW公司；禁用芳香胺及其同分異構(gòu)體標準品，德國Dr.E公司。

標準溶液的配制：用甲醇將21種致癌芳香胺分別配制成400mg/L，避光密封后保存在冰箱冷凍箱中；各移取0.2mL的400 mg/L 單標于10 mL容量瓶中，甲醇定容，分別配制成8mg/L的單標和混標，密封避光存于冰箱冷凍箱中。

1.2 高效液相條件

色譜柱：poroshell 120EC C18快速柱（4.6×100mm，2.7μm）；流動相：甲醇（A）和0.025mol/L的乙酸溶液（B）；柱溫：30℃；進樣量：3?L。洗脫程序如表1。

1.3 質(zhì)譜條件為

Agilent ESI源（Jet Stream）；正離子模式；毛細管電壓3.5kV；霧化器壓力20Psi；干燥氣溫度300℃；干燥氣流速12mL/min；鞘氣溫度350℃；鞘氣流量10mL/min；裂解電壓380V，定性和定量采用多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式，外標法定量。

1.4 樣品處理

以紡織品為例介紹樣品前處理。取有代表性樣品，剪成約5mm×5mm的小片，混合。從混合樣中稱取1.0g，精確至0.01g，置于反應(yīng)器中，加入17mL預(yù)熱到（70±2）℃的檸檬酸鹽緩沖溶液，將反應(yīng)器密閉，用力振搖，是所有試樣浸于液體中，置于已恒溫至（70±2）℃的水浴中保溫30min，使所有的試樣充分潤濕。然后，打開反應(yīng)器，加入3.0mL連二亞硫酸鈉溶液，并立即密閉振搖，將反應(yīng)器再在（70±2）℃水浴中保溫30min，取出后2min內(nèi)冷卻到室溫。把處理液倒入硅藻土提取柱中，任其吸收15min，用4×20mL的乙醚分四次洗提反應(yīng)器中的試樣，每次需混合乙醚和試樣，然后將乙醚洗液潷入提取柱中，控制流速，收集乙醚提取液于圓底燒瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上35℃低真空度下濃縮至近1mL，再用氮氣緩慢吹掃至近干后用1mL甲醇混勻靜置，用0.22μm微孔濾膜過濾后，供LC/MS/MS測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

芳香胺母離子多數(shù)為[M+H]+型陽離子，可通過對所有的離子進行掃描得到，該方法掃描的質(zhì)荷比范圍可從50到比各個芳香胺分子量大100。用自動進樣器將8?g/mL的芳香胺標準溶液輸入ESI電離源，電離源參數(shù)見1.3中的質(zhì)譜條件。采用質(zhì)譜直接進樣的方式對碰撞能進行優(yōu)化，使禁用芳香胺及其同分異構(gòu)體的特征離子強度達到最佳，得到各個芳香胺的MRM質(zhì)譜分析參數(shù)見表2。

當分析目標物為二氨基甲苯，不能確認是含2，4—二氨基甲苯還是含2，6—二氨基甲苯時，使用2.2的儀器分析方法進行分析檢測。

2.2 二氨基甲苯同分異構(gòu)體的分離與檢測

色譜柱：Agilent， Edipse Plus C18，RRHD 1.8μm， 2.1×50mm；流動相：流動相A：甲醇；流動相B ：0.1mol/L的乙酸銨溶液，pH=3.6。

以0.2mL/min、25%的流動相A，等度洗脫，10min內(nèi)能將二氨基甲苯的5種同分異構(gòu)體全都檢測出來。endprint

2.3 色譜條件的優(yōu)化

由于多反應(yīng)監(jiān)測MRM技術(shù)能讓洗脫液混合物分離，使得所有的離子都能觀察到，因此無需要求芳香胺達到基線分離。但是色譜峰的重疊會導(dǎo)致芳香胺在離子化過程中的相互抑制，利用色譜分離可以減少色譜峰的重疊，從而減少芳香胺之間的相互影響，提高特征離子峰的強度，保證定量結(jié)果的準確性。本研究分別考察了反相色譜對芳香胺的分離效果，分別優(yōu)化了流動相組成與梯度洗脫程序、流速等色譜參數(shù)，確定了最佳的色譜條件，禁用芳香胺及同分異構(gòu)體的保留時間數(shù)據(jù)見表3。

2.4 方法的檢測低限和線性范圍

檢測低限：用0.1mg/L的混合標樣進行液質(zhì)分析。得到的21種禁用芳香胺的信噪比都大于10，因此0.1mg/L這個濃度可以作為此方法定量的檢測低限，遠低于國家檢測方法標準中規(guī)定的5mg/kg的最低檢測限。

工作曲線：用400mg/L的儲備液分別配制成0.1mg/L、0.5mg/L、1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、15 mg/L、20 mg/L一系列的標準工作溶液，在選定的色譜和質(zhì)譜條件下對液質(zhì)進行標準工作曲線的測定。各目標物的線性相關(guān)系數(shù)R2都大于0.99，說明儀器能夠滿足線性定量要求。

2.5 方法的精密度和實際樣比對驗證

精密度：采用經(jīng)測定不含有禁用芳香胺的染色紡織品樣品進行方法精密度試驗，樣品添加5 mg/L和20 mg/L左右兩個濃度標準溶液，按本文方法極性前處理，用液質(zhì)平行測定7次，相對標準偏差（RSD）（n=7）值均小于6%。

實際樣品不同儀器檢測結(jié)果比對：采用本項目開發(fā)的方法，對幾份樣品同時進行GC/MS和HPLC/DAD以及HPLC/MS測定，其結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出，HPLC/MS的檢測值能夠很好地對GC/MS和HPLC/DAD的結(jié)果進行驗證，并且能夠很好地鑒別出假陽性物質(zhì)，以及禁用偶芳香胺的同分異構(gòu)體，進一步驗證GC/MS或者HPLC/DAD的檢測結(jié)果，提高定性定量檢測結(jié)果的準確性。

3 結(jié)論

通過方法的檢測低限和線性范圍，方法精密度以及實際樣品的不同儀器分析結(jié)果比對，驗證方法的可行性和優(yōu)越性。LC—MS/MS具有比單純GC— MS和HPLC更高的專一性和靈敏度，因LC—MS/MS可以進行兩次離子選擇，且經(jīng)過色譜柱再進入質(zhì)譜儀可進一步分離雜質(zhì)，改善信噪比，提高靈敏度，進行多組分同時快速定量分析。本試驗方法具有操作簡單、分析時間短、節(jié)省溶劑、準確度好等優(yōu)點，適用于基質(zhì)復(fù)雜的紡織品和皮革樣品，以及含有致癌芳香胺同分異構(gòu)體的紡織品和皮革樣品的分析檢測。

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（作者單位：廣州纖維產(chǎn)品檢測研究院）endprint