幾種新型樣品前處理技術(shù)在禁用偶氮染料檢測(cè)中的可行性分析

邱麗君

（福建省纖維檢驗(yàn)局，福建 福州 350026）

1 引言

紡織服裝在使用了含有禁用芳香胺的偶氮染料之后，在與人體的長(zhǎng)期接觸中,染料可能被皮膚吸收，并在人體內(nèi)擴(kuò)散。這些染料在人體正常代謝所發(fā)生的生化反應(yīng)條件下，可能發(fā)生分解還原反應(yīng)，并釋放出致癌芳香胺。致癌芳香胺經(jīng)過(guò)活化作用，改變?nèi)梭w的DNA結(jié)構(gòu)，最終引起人體病變和誘發(fā)癌癥[1]。

禁用偶氮染料被正式列入GB 18401-2003《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》是在2003年。目前，其監(jiān)控檢測(cè)主要依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17592-2006《紡織品 禁用偶氮染料檢測(cè)方法》與歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN l4362-1：2003及EN 14362-2：2003等。然而，這些標(biāo)準(zhǔn)，在預(yù)處理過(guò)程上相差無(wú)幾，都非常復(fù)雜，需包括取樣、（抽提）潤(rùn)濕、還原裂解、萃取、濃縮、定容等步驟。其中，任一樣品處理過(guò)程中的微小錯(cuò)漏都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的檢驗(yàn)結(jié)果，給檢測(cè)機(jī)構(gòu)和受檢客戶帶來(lái)嚴(yán)重的影響。同時(shí)，前處理過(guò)程中要使用大量高純度的試劑和提取柱等材料，費(fèi)用相當(dāng)昂貴，操作人員的健康也備受影響。

因此，發(fā)展一種具有簡(jiǎn)單、快速、消耗有機(jī)溶劑少且易與其他分析儀器（如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀）聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)的樣品前處理技術(shù)，具有一定的意義。現(xiàn)今較為新型且分析速度快、富集率高的前處理方法有分散液液微萃?。―ispersive liquid liquid microextraction, DLLME）技術(shù)、固相微萃?。⊿olid-Phase Microextraction,SPME）技術(shù)、分子印跡技術(shù)等?，F(xiàn)主要概述這三種新型樣品前處理技術(shù)的原理和特征，并對(duì)其在禁用偶氮染料檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行可行性分析。

2 新型樣品前處理技術(shù)概述

2.1 固相微萃?。⊿PME）

SPME技術(shù)由加拿大Waterloo大學(xué)的Arhturhe和Pawliszyn于1990年首創(chuàng)[2]。該技術(shù)基于目標(biāo)物在樣品和涂層兩相間分配作用的原理，利用萃取頭內(nèi)熔融 SiO2纖維表面色譜固定相的吸附作用，將分組從樣品基質(zhì)中萃取富集起來(lái)，完成樣品的前處理過(guò)程[3]。在進(jìn)樣過(guò)程中，利用氣相色譜進(jìn)樣器的高溫及液相色譜、毛細(xì)管電泳的流動(dòng)相將吸附的組分從固定相中解吸下來(lái)，進(jìn)行分析，使樣品預(yù)處理過(guò)程大為簡(jiǎn)化，提高了分析速度及靈敏度[4]，是集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體的樣品前處理新技術(shù)，易于實(shí)現(xiàn)與氣相色譜、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用、液相色譜、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用等儀器的聯(lián)用。與傳統(tǒng)的樣品前處理技術(shù)如液液萃取、索式提取等相比，由于其不使用有機(jī)溶劑，且簡(jiǎn)便、快速、樣品用量少，因而倍受分析工作者的青睞。

然而，對(duì)于第三方檢測(cè)部門，SPME需要價(jià)格較貴的SPME萃取頭，且萃取頭的壽命較短，在日常樣品檢測(cè)量較多的情況下存在一定的局限性。

2.2 分子印跡技術(shù)

分子印跡技術(shù)是指為獲得在空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點(diǎn)上與某一分子（模板分子）完全匹配的聚合物的實(shí)驗(yàn)制備技術(shù)。它是通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)的：（a）將模板分子與功能單體通過(guò)共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵的方式結(jié)合形成某種可逆的復(fù)合物；（b）在交聯(lián)劑和引發(fā)劑的作用下形成具有大孔、網(wǎng)狀的聚合物；（c）通過(guò)溶劑洗脫或在一定條件下水解去除模板分子，聚合物中就留下了與原來(lái)模板分子完全匹配的空穴[5]，這樣的空穴便可以與混合物中待分離的分析物進(jìn)行可逆的特異性結(jié)合，從而達(dá)到分離、純化、富集的目的[6]。這種聚合物為分子印跡聚合物，除具有強(qiáng)大的分子識(shí)別功能外，還具有機(jī)械強(qiáng)度好、耐高溫、耐酸堿、耐溶劑性好、穩(wěn)定性好、能夠反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)[7]。

因此，分子印跡技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)相似的一系列待測(cè)分析物具有極高的選擇性，而禁用偶氮染料共有24種，其結(jié)構(gòu)雖均含有苯胺，然而24種禁用偶氮染料的結(jié)構(gòu)上有的存在一個(gè)苯胺結(jié)構(gòu)，有的則含有兩個(gè)苯胺結(jié)構(gòu)，其分子大小及空間結(jié)構(gòu)各不相同，不利于分子印跡技術(shù)這項(xiàng)前處理技術(shù)發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

2.3 分散液液微萃?。―LLME）

DLLME于2006年首次被提出[8]，具有富集能力高、操作簡(jiǎn)單、有機(jī)溶劑用量少和萃取時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)[9]。DLLME作為一種新型的前處理方法，易于實(shí)現(xiàn)與氣相色譜、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用、液相色譜、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用、原子吸收分光光度計(jì)等儀器聯(lián)用，廣泛應(yīng)用在農(nóng)藥殘留、食品安全、重金屬分析等領(lǐng)域。

DLLME技術(shù)相當(dāng)于微型化的液液萃取，是待測(cè)物在小體積的萃取劑和樣品溶液中的平衡分配過(guò)程。DLLME萃取過(guò)程如圖1所示，首先用注射器吸取萃取劑和分散劑的混合溶液后迅速注入到樣品溶液中（A）；疏水性萃取劑隨著親水性分散劑在樣品溶液中擴(kuò)散而均勻分布在水相中，形成一個(gè)水/分散劑/萃取劑的乳濁體系（B）；通過(guò)離心，使萃取劑與水相分離沉積到試管底部（C）；用微量進(jìn)樣器吸取一定量的萃取劑后直接進(jìn)樣分析（D）。

圖1 DLLME 萃取步驟

基于此，本文嘗試將液液微萃取這一新型樣品前處理方法結(jié)合GC-MS儀器，萃取、富集、分離并檢測(cè)24種禁用偶氮染料。目前，暫無(wú)發(fā)現(xiàn)將DLLME技術(shù)用于紡織品禁用偶氮染料的前處理。

3 分散液液微萃取在禁用偶氮染料檢測(cè)中的應(yīng)用分析

本文嘗試將DLLME用于24種禁用偶氮染料的萃取，具體步驟如下：移取1mL5.0μg/mL24種禁用偶氮染料混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（甲醇），加入含有15mL預(yù)熱過(guò)的檸檬酸鹽緩沖液（0.06mol/L，pH=6.0）的反應(yīng)器中，將反應(yīng)器密閉，用力振搖，使其混合均勻。移取5mL混合后的溶液于15mL帶塞的尖底離心試管中，將100.0μL 氯仿（萃取劑）和1.0mL丙酮（分散劑）混勻，用注射器迅速將混合液注入樣品溶液中，輕輕地振蕩，形成乳濁液體系。以4,500rpm離心3min，分散在溶液中的氯仿沉積到底部，用微量進(jìn)樣器吸取離心管底部氯仿直接經(jīng)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀器（Thermo Trace GC Ultra ISQ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（配有自動(dòng)進(jìn)樣器））進(jìn)樣分析。圖2為萃取前(before extration)及萃取后(after extraction)的總離子流色譜圖。

圖2 萃取前(before extration)及萃取后(after extraction)的總離子流色譜圖

從圖中可以看出，經(jīng)過(guò)DLLME萃取后24種禁用偶氮染料（樣品溶液濃度0.3125μg/mL）的峰面積明顯大于未經(jīng)DLLME萃取直接進(jìn)樣時(shí)的峰面積（1.0μL5.0μg/mL24種禁用偶氮染料混合標(biāo)準(zhǔn)溶液）。由此可見(jiàn)，24種禁用偶氮染料經(jīng)DLLME萃取后，得到了明顯富集。

4 結(jié)論

本文提出將DLLME技術(shù)用于禁用偶氮染料的前處理。該方法具有操作簡(jiǎn)單、萃取時(shí)間短、富集效果好、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。并將DLLME這一前處理方法與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用，用于分析24種禁用偶氮染料，方法具可行性，對(duì)DLLME技術(shù)在紡織品禁用偶氮染料檢測(cè)應(yīng)用中具有一定的指導(dǎo)意義，有望達(dá)到效率、質(zhì)量及生態(tài)性的最佳組合。

[1]崔慶華, 趙桂安, 王學(xué)利.禁用偶氮染料及其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[J].中國(guó)纖檢, 2011, 12（6）：42-45.

[2]Arthur C L, Pawliszyn J.Solid phase microextraction with thermal desorption using fused silica optical fibers[J].Analytical Chemistry, 1990, 62 （19）： 2145-2148.

[3]楊大進(jìn), 方從容, 王竹天.固相微萃取技術(shù)及其在分析中的應(yīng)用[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志，1999，11（3）：35-39.

[4]江桂斌.環(huán)境樣品前處理技術(shù)[M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2004.105-163.

[5]王海娟.新型分子印跡聚合物的合成與性能測(cè)試 [D].青島：國(guó)家海洋局第一海洋研究所，2007.

[6]高會(huì)云，何娟，劉德倉(cāng).分子印跡技術(shù)與固相微萃取技術(shù)的聯(lián)用[J].化學(xué)世界，2008，49（4）：252-254.

[7]Mahony J O，Nolan K，Smyth M R，et al.Molecularly imprinted polymers-potential and challenges in analytical chemistry[J].Analytica Chimica Acta, 2005, 534（1）：31-39.

[8]Rezaee M，Assadi Y，Milani Hosseini M R， et al.Determination of organic compounds in water using dispersive liquid-liquid microextraction[J].Journal of Chromatography A，2006, 1116（1-2）：1-9.

[9]Zang X H，Wu Q H，Zhang M Y，et al.Developments of dispersive liquid-liquid microextraction technique[J].Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2009, 37（2）：161-168.

[10]GB/T 17592-2006 紡織品 禁用偶氮染料的測(cè)定[S].