1、印染(2023 No.2)液相微萃取-胶束电动毛细管电泳法测定纺织品中23种芳香胺韦笑笑1,白璐2,邵润泽3()1.杭州职业技术学院,浙江 杭州 310018;2.泰国宣素那他皇家大学,泰国 曼谷 10300;3.南京大学 化学化工学院,江苏 南京 210000摘要:将液相微萃取与高效毛细管电泳技术结合,建立了纺织品中23种芳香胺的快速检测方法。通过单因素和正交试验对背景电解液组分进行优化,并对实际样品进行检测。结果表明,背景电解液最佳组成为10 mmol/L聚氧乙烯月桂醚(Brij-35),20 mmol/L Tris缓冲盐溶液(TBS),10%乙腈(ACN),pH=11。采用该条件可在14
2、 min内实现对纺织品中23种芳香胺的同时分离和检测。23种芳香胺在0.1100.0 mg/L范围内线性关系良好,R20.999 1,检出限为0.21.6 mg/kg,定量限为0.85.8 mg/kg,加标回收率为71.8%102.7%,相对标准偏差(n=6)5.3%。该检测方法快速简便、分离度高、经济环保,可满足纺织品中禁用偶氮染料的批量检测要求。关键词:测试;毛细管电泳;液相微萃取;芳香胺;纺织品中图分类号:TS197文献标志码:C文章编号:1000-4017(2023)02-0064-05Determination of 23 aromatic amines in textiles by
3、 liquid phase microextractionand micellar electrokinetic capillary electrophoresisWEI Xiaoxiao1,BAI Lu2,SHAO Runze3()1.Hangzhou Vocational&Technical College,Hangzhou 310018,China;2.Suan Sunandha Rajabhat University,Bangkok 10300,Thailand;3.School of Chemistry and Chemical Engineering,Nanjing Univers
4、ity,Nanjing 210000,ChinaAbstract:A rapid method for the determination of 23 aromatic amines in textiles is developed by using liquid phase microextraction and high performance capillary electrophoresis.Single factor and orthogonal experiments are used to optimize background solution composition.The
5、actual samples are analyzed.The results showthattheoptimalbackgroundelectrolytecomposition is 10 mmol/L Brij-35,20 mmol/L TBS,10%ACN,pH=11.Under this condition,23 aromatic amines in textiles can beseparated and detected simultaneously in 14 min.The concentration of 23 aromatic amines has a good line
6、ar relationship withthe peak area within the concentration range of 0.1100 mg/L.R2is over 0.999 1.The detection limit is 0.21.6 mg/kg.Thelimit of quantification is 0.85.8 mg/kg.The recovery rate of spiking is 71.8%102.7%and the relative standard deviation(n=6)is less than 5.3%.This method is fast,si
7、mple,high resolution,economic and environmental friendly.It can meet the batchdetection requirements of banned azo dyes in textiles.Key words:testing;capillary electrophoresis;liquid phase microextraction;aromatic amine;textiles收稿日期:2022-10-11;修回日期:2023-02-06基金项目:江苏省自然科学基金面上项目资助(BK20161478)。作者简介:韦笑笑
8、(1982),女,硕士,讲师,研究方向为分析化学及生物传感器等方面。E-mail:。0前言偶氮染料具有着色力强、色泽均匀、光热稳定性好等优势,被广泛用作纺织品、皮革、食品及纸制品的着色剂,目前已占据市售染料的70%以上1-3。但某些偶氮染料在特殊条件下会发生偶合或还原反应,生成多种毒性较高的芳香胺,对人体健康造成危害4-5。国内外从20世纪90年代就开始制定相关标准,并明确禁止此类偶氮染料的使用,如英国标准学会制定的BS ENISO 14362-1:2017 Textiles.Methods for determinationof certain aromatic amines derived
9、 from azo colorants.Detection of the use of certain azo colorants accessible withand without extracting the fibres 和我国的GB/T 175922011 纺织品禁用偶氮染料的测定 等6。目前,纺织品中芳香胺的主要检测方法是高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱-质谱法(GC-MS)和薄层色谱法(TLC)等7-9,存在的主要缺点是样品预处理周期长、操作过程复杂、有机溶剂使用量大等,导致纺织品中芳香胺的检测效率偏低、成本高且极易造成环境污染10。因此,开发一种便捷可靠的批量快速检测方法对
10、于我国纺织品质量控制具有十分重要的意义。液相微萃取技术是一种新型样品前处理技术,其萃取过程简便、效率高、富集倍数大,且有机溶剂消耗量小,便于与多种微量检测技术联用11。毛细管电泳法是一种典型的微量检测技术,具有分离程度高、检测时间短、溶剂用量少等优点。目前该方法主要用于食品和纸制品领域,针对纺织品检测的报道还很少12-13。本试验基于液相微萃取技术富集纺织品中多种致癌芳香胺,再利用胶束电动毛细管电泳法对23种芳香64液相微萃取-胶束电动毛细管电泳法测定纺织品中23种芳香胺印染(2023 No.2)胺实现快速分离和检测,通过单因素试验和正交试验获得了最佳背景电解液组成和浓度,对于纺织品中禁用偶氮
11、染料的批量快速检测具有较高的参考价值。1试验部分1.1试剂与仪器试剂22种芳香胺混标溶液(纯度98%,北京迪科马科技有限公司),十二烷基硫酸钠(SDS)、脱氧胆酸钠、聚氧乙烯月桂醚(Brij-35)、Tri缓冲盐溶液(TBS)、乙腈(ACN)、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、丙酮、三氯甲烷(均为分析纯,天津市致远化学试剂有限责任公司),柠檬酸盐缓冲液(0.06 mol/L,pH=6.0,上海钦诚生物科技有限公司),氢氧化钠、甲醇(均为分析纯,广州化学试剂厂),去离子水(实验室自制)仪器P/ACE MDQ 型毛细管电泳仪(美国 Beckman公司),未涂层熔硅弹性石英毛细管(总长56.5 cm,有效长
12、度41.5 cm,内径50 m,普赛升光电科技集团公司),ST5000型 pH 计(奥豪斯仪器有限公司),SHZ-B型超声波水浴振荡器(广州永程实验仪器有限公司),HH-S 型恒温水浴锅(北京中仪有限责任公司),GA2008F型电子分析天平(湖北精密科学仪器)1.2试验方法1.2.1标准溶液的配制准确称取一定量的芳香胺混标溶液,用ACN配制成1 000 mg/L的标准溶液备用,使用时再用ACN稀释到目标浓度。1.2.2样品的前处理准确称取1.0 g织物样品,粉碎至0.5 cm0.5 cm以下尺寸,装入反应器中,加入15 mL柠檬酸盐缓冲溶液预热至(702),密封反应器,充分振荡并水浴处理0.5
13、 h;加入2.5 mL连二亚硫酸钠溶液,密封后再次振荡混匀并水浴处理0.5 h,放入冷水浴冷却至室温,获得还原液。取5 mL还原液移至具塞离心管中,加入适量的硫代硫酸钠,再加入500 L丙酮(分散剂)和200 L三氯甲烷(萃取剂),振荡5 min,再高速离心15 min,用微量进样器吸取底部有机相至含有内插管的进样瓶中备用。1.2.3电泳检测条件设置毛细管电泳仪的进样压力为3.45 kPa(0.5 psi),进样时间3 s,分离电压为20 kV,检测波长为220 nm,使用前分别使用 NaOH 溶液、稀盐酸溶液、去离子水及背景电解液对毛细管进行冲洗,每次进样前依照0.1 mol/L NaOH去
14、离子水背景电解液的顺序冲洗毛细管2 min。检测样品在由Brij-35、TBS和ACN组成的背景电解液中进行分析。2结果与讨论2.1背景电解液组成及浓度优化在毛细管电泳系统中加入的TBS主要用于增加缓冲溶液的离子强度,强化芳香胺之间的分离效果。加入的ACN作为有机改性剂可提高芳香胺溶解度,减少其在毛细管壁的吸附量,使峰形锐化、提高灵敏度。加入的表面活性剂可以形成胶束作为固定相,被检测物在胶束与流动水相之间分配,因其在两相间的分配系数不同而得到分离,对于被检测物的分离效果具有重要影响。2.1.1表活剂组成及浓度优化固定缓冲液中TBS为10 mmol/L、ACN体积分数为15%,分别选择浓度为20
15、 mmol/L的脱氧胆酸钠、SDS或Brij-35作为表面活性剂,考察表面活性剂种类对于23种芳香胺检测效果的影响,结果如图1所示。丰度242O1612842 4 6 8 1O 12 14 16时间/min(a)脱氧胆酸钠丰度242O1612842 4 6 8 1O 12 14 16 18时间/min(b)SDS丰度242O1612842 4 6 8 1O 12 14 16时间/min(c)Brij-35图1表面活性剂类型对检测结果的影响Fig.1Influence of surfactant type on detection results由图1(a)和图1(b)可知,选择SDS和脱氧胆酸
16、钠作为缓冲电解液的表面活性剂组分时,出峰时间长、基线和峰形均不平稳,分离效果较差。选择Brij-35作为表活剂时,峰形好、基线平稳,且出峰时间短,这主要是因为检测的芳香胺多数偏碱性,而3种表面活性剂中Brij-35溶液的 pH最低,因此对检测物的分离效果最65印染(2023 No.2)佳。试验进一步考察了表面活性剂浓度对分离效果的影响,结果如图2所示。丰度24181261?3 2?6 3?9 5?2 6?5 7?8 9?1 1O?4 11?7 13?O 14?3时间/min(a)5 mmol/L Brij-35丰度24181261?3 2?6 3?9 5?2 6?5 7?8 9?1 1O?4 11?7 13?O 14?3时间/min(b)10 mmol/L Brij-35丰度24181261?3 2?6 3?9 5?2 6?5 7?8 9?1 1O?4 11?7 13?O 14?3时间/min(c)15 mmol/L Brij-35图2表面活性剂浓度对检测结果的影响Fig.2Influence of surfactant concentration on detection resul