北方伟业计量集团有限公司
建立了同时测定合成革中甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺5种酰胺类有机溶剂残留的气相色谱-质谱(GC-MS)分析方法。样品经甲醇超声提取、浓缩定容后采用气相色谱进行分离,采用选择离子扫描采集数据,外标法定量。结果表明,5种酰胺类物质可以完全分离,线性相关系数r2均大于0.9995,定量限为0.20~0.95mg/kg,加标回收率为86.6%~97.1%,相对标准偏差RSD(n=6)为2.2%~8.4%。该方法可应用于实验室合成革样品中5种酰胺类有机溶剂残留的同时测定方法。
常见的酰胺类溶剂包括甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、和N,N-二甲基乙酰胺,它们因具备优良的溶解性能而长时间成为制革工艺中的重要化工原料,尤其在湿法合成革生产中,N,N-二甲基甲酰胺作为洗涤固化剂而广泛使用。但已有研究发现,酰胺类溶剂对人体健康有着较为严重的毒害作用。随着合成革产业的迅速发展,合成革制品早已进入箱包、沙发、坐垫、笔记本等日常消费品领域,关系人们生活的方方面面。这就使得合成革制品中酰胺类有机溶剂残留的问题日渐凸显并引起社会的广泛关注。
目前已有文献报道,皮革、纺织品中一种或几种酰胺类有机溶剂残留可以采用高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱-质谱联用法(GC-MS)[5,6,7]进行测定。王华等以皮革为研究基质,考察了丙烯酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺的GC-MS法同时检测,而以本试验中5种酰胺类有机溶剂残留为考察对象进行同时快速检测的方法研究鲜有报道。在标准制定方面,SN/T 3587-2016《进出口纺织品酰胺类有机溶剂残留量的测定气相色谱-质谱法》,检测对象为纺织品;GB/T 33390-2016《鞋类鞋类和鞋类部件中存在的限量物质二甲基甲酰胺的测定》、QB/T4342-2012附录D《合成革中二甲基甲酰胺残留量的测定气相色谱法》,虽涉及合成革材料,但仅涉及二甲基甲酰胺一种物质的检测。
本实验采用超声萃取法提取合成革中的5种酰胺类有机溶剂残留,采用气相色谱-质谱联用技术对提取物进行分析,建立合成革中甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺5种酰胺类物质同时测定方法。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
气相色谱-质谱联用仪(Aglient 7890/5977);可控温超声波清洗器(Branson美国);旋转蒸发设备(R-300瑞士步琦)。
甲醇、正己烷、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯均为分析纯。
甲酰胺标准溶液购自北京曼哈格公司,浓度为5000μg/mL;N-甲基甲酰胺标准品购自加拿大TRC公司,N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺标准品购自德国Dr.Ehrenstorfer GmbH公司,纯度在98%以上。
1.2 标准溶液的配制
将5种酰胺类物质分别用甲醇配成浓度为1000mg/L的标准储备液。分别移取适量体积用甲醇配制成混合标准溶液,使用时逐级稀释成1.0mg/L、2.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、25.0mg/L系列标准溶液。
1.3 仪器工作条件
HP-5MS石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm,0.25μm);进样口温度:240℃;柱温:初始温度60℃,保持2min,以20℃/min速率升到250℃,保持2min;载气流量:1.2mL/min;进样量1.0μL;进样方式:不分流进样;扫描方式:选择离子扫描(SIM);电离方式:EI;离子源温度:180℃;四级杆温度:140℃;溶剂延迟:2.2min。选定的各组分特征碎片离子信息及保留时间信息见表1。
1.4 试验方法
取代表性合成革样品,剪碎成约5mm×5mm小片,混合均匀,从混合样中称取1.0g(精确至0.01g)于40mL具塞萃取瓶中,加入20 mL甲醇溶液,置于超声提取器中,于70℃下超声萃取30min,收集提取液,残渣用20 mL甲醇重复提取一次,合并提取液于40℃下旋转浓缩至近干,再用氮气缓慢吹干。准确移取2.0 mL甲醇溶液溶解残渣,样液经有机滤膜过滤后供仪器测定。
2 结果与讨论
2.1 萃取溶剂的选择
以实验室自行制作的阳性合成革样品(含5种酰胺类物质)为测试样品,考察丙酮、甲醇、乙酸乙酯、正己烷、二氯甲烷、四氢呋喃在相同温度和相同时间下对萃取结果的影响。结果表明,样品经二氯甲烷和四氢呋喃萃取后,萃取液浑浊粘稠,杂质过多,难以顺利用有机滤膜进行过滤;正己烷萃取效率最低,甲醇对五种酰胺类物质的萃取量最大。因此确定甲醇为最合适的萃取溶剂。不同溶剂在相同条件下对酰胺类物质的萃取效果见图1。
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