偶氮染料中芳香胺检测方案(二手分析仪器)

应用简报 Agilent材料检测与研究Trusted Answers 使用固相支持液液萃取 Chem Elut S小柱通过 GC/MS 测定偶氮染料中的芳香胺 Derick Lucas 安捷伦科技有限公司 Agilent Chem Elut S 是一款样品前处理产品，通过使用合成填料进行固相支持液液萃取(SLE)。本研究使用 Chem Elut S 小柱根据欧盟方法 ISO 14362-1定量分析偶氮染料中的芳香胺。将含芳香胺的柠檬酸钠/氢氧化钠溶液加载到小柱上，保持15分钟，然后用甲基叔丁基醚 (MTBE) 进行洗脱，得到用于 GC/MS分析的提取物。该方法使用三种不同规格的 SLE 小柱测定浓度为30 pg/mL 的胺类，均表现出高回收率(87%-119%)和出色的重现性 (RSD<9%)。结果表明， Chem Elut S 是一款适用于测定芳香胺的高性能 SLE 产品。 前言 偶氮染料是工业中使用最广泛的一类染料，占所有合成染料的三分之二。许多常见产品(包括纺织纤维、食品、药品和化妆品)都使用偶氮染料作为着色添加剂。但某些偶氮染料禁止用于纺织制造业， 因为其会发生还原性降解生成具有致癌性的芳香胺，对环境造成危害2. 欧盟方法 ISO 14362-1中概述了定量分析纺织品中相应偶氮染料生成的芳香胺的方法3，其中使用氯苯回流从材料中萃取偶氮染料，然后将其干燥。萃取残余物用柠檬酸钠/氢氧化钠缓冲液和连二亚硫酸钠处理，1以将偶氮染料还原成芳香胺。本研究通过将适当的芳香胺加标至空白柠檬酸钠/氢氧化钠溶液中来评估Chem Elut S 的萃取回收率和重现性。 在传统 SLE中，将水溶液样品上样到含有硅藻土(DE)的吸附剂床层上，水溶液样品将以薄膜形式覆盖到材料表面。然后使用与水不混溶的溶剂通过 SLE 床层，从样品中高效萃取目标分析物，将其洗脱至收集管中用于直接分析，或经过后处理后再进行分析。与传统LLE 相比， SLE 的这一特性可节省大量时间和人力，并能提高不同操作者之间的重现性。 Chem Elut S 产品使用经优化的合成填真，克服了传统 DE 吸附剂的某些问题。 DE填料形状不规则，填料颗粒间具有明显的差异性并且存在细粉，但 Chem Elut S填料粒径分布窄，而且无细粉。上述特性有利于获得理想的流动性能和更出色的重现性。此外，Chem Elut S 的样品保持能力优于 DE 吸附剂，可提供高效的样品吸附并降低样品穿透的可能性。使用三种大规格 Chem Elut S 小柱 (5 mL， 20 cc；10 mL， 60 cc 以及 20 mL， 60cc)， 通过重力上样和洗脱操作，简化了工作流程。 本研究结果证明，使用 Chem Elut S 小柱和 GC/MS (SIM) 检测芳香胺具有高回收率和重现性。 所有试剂和溶剂均为 HPLC 或分析纯级。 MTBE 购自 VWR-BDH Chemicals(Radnor， PA， USA)。使用二水合柠檬酸钠(Sigma-Aldrich，St. Louis， MO， USA) 配制浓度为 0.06 mol/L 的柠檬酸盐缓冲液。每天配制浓度为 200 mg/mL 的连二亚硫酸钠(购自 Sigma-Aldrich)溶液。氢氧化钠50%水溶液购自 Sigma-Aldrich。芳香胺纯固体和内标溶液分别购自 Sigma-Aldrich 和 AccuStandard (New Haven， CT，USA)，用于配制储备标样。表1列出了目标胺类的保留时间、CAS 号和 GC/MS离子。 标样和溶液 根据需要，使用水或 DMSO 配制每种胺类的单独储备液，浓度为10 mg/mL。然后将上述标样添加到用于校准物和样品加标的工作标样中。 样品前处理设备和备件 ( Agilent Chem Elut S 5 mL， 20 cc (部件号5610-2009) ) ( Agilent Chem Elut S 10 mL， 60 cc (部件号5610-2010) ) ( Agilent Chem Elut S 20 mL， 6 0 cc (部件号5610-2011) ) ( 40 mL 和150mL 玻璃收集瓶 ) ( Eppendorf移液管 ) 仪器条件 Agilent 7890 GC Agilent 5977 GC/MSD Agilent 5977 GC/MSD 参数 气相色谱柱 Agilent J&WDB-35ms， 30 mx250 pm×0.250 pm (部件号122-3832) 衬管 超高惰性单单不分流衬管，带玻璃毛(部件号5190-2293) 进样量 1 pL 进样口温度 280°℃ 流速 2mL/min，恒流模式 柱温箱温度 100℃，然后以 10℃/min 升至 320℃ 辅助温度 320℃ 质谱离子源 250°C 四极杆温度 180°℃ MS 模式 SIM(离子见表1) 表1.目标胺类和内标，保留时间、SIM 参数和回收率要求 分析物 CAS 号 保留时间(min) 定量离子(m/z) 定性离子1(m/z) 定性离子2(m/z) %回收率要求3 邻甲苯胺 95-53-4 2.783 106 107 89 >50 4-氯苯胺 106-47-8 4.511 127 129 100 >70 2，4，5-三甲基苯胺 137-17-7 4.872 120 135 134 >70 对甲酚定 120-71-8 5.224 122 137 94 未规定 3-氯-邻甲苯胺 87-60-5 5.585 141 106 140 >70 4-氯-邻甲苯胺 95-69-2 5.700 141 106 140 >70 2，4-二氨基甲苯 95-80-7 7.271 121 122 94 >50 3-硝基-对甲苯胺 119-32-4 9.268 152 107 135 >70 2-萘安 91-59-8 9.326 143 115 116 >70 2-氨基联苯 90-41-5 9.427 169 168 167 >70 4-氨基联苯 92-67-1 11.591 169 168 170 >70 蒽-d1 1719-06-8 11.784 188 184 189 内标 对氨基偶氮苯 60-09-3 15.200 197 92 120 >70 4，4'-二氨基二苯醚 101-80-4 15.836 200 171 108 未规定 4，4'-二氨基二苯甲烷 101-77-9 15.937 198 197 106 >70 联苯胺 92-87-5 16.012 184 185 92 >70 3，3'-二甲基-4，4'-二氨基二苯甲烷 838-88-0 17.363 226 211 120 未规定 3，3'-二甲基联苯安 119-93-7 17.623 212 213 106 未规定 4，4'-二氨基二苯硫醚 139-65-1 18.520 216 184 215 >70 4，4'-亚甲基双(2-氯苯胺) 101-14-4 18.856 231 266 195 未规定 3，3'-二甲氧基联苯安 119-90-4 18.973 244 201 229 未规定 样品前处理 样品前处理步骤： ISO14362-1中遵循E.4.6.检查方案以测定芳香胺的 SLE 萃取效率3。溶液用 0.06 mol/L 柠檬酸钠溶液配制，利用氢氧化钠将 pH 调节至6。然后使用芳香胺以 30 ug/mL 的浓度对样品加标，充分混合，再进行 SLE 萃取。加入胺类后，溶液呈亮橙色/黄色。 SLE 程序 1 为 Chem Elut S 小柱配置好收集管/瓶 2. 将样品转移到小柱上，在重力下上样(体积参见表2) 3. 将样品在填料中保持15分钟 4. 采用甲基叔丁基醚进行重力洗脱(体积参见表2) 5. 将洗脱液混合，等分加入自动进样器样品瓶中进行 GC/MS SIM 分析 回收率与重现性评估 对芳香胺的 Chem Elut S 方案进行了回收率和重现性测试。如EN方法所述，在30 pg/mL 下对每个小柱进行三次重复测定。同位素标记的内标 (IS)蒽-d1o的加标浓度为 30 pg/mL以确保准确的体积校正。考虑到4倍稀释(如 SLE 程序中所示)，用 MTBE 配制浓度为 7.5 pg/mL 的校准物。 图1.20种芳香胺和内标(浓度为7.5 pg/mL) 的 GC/MS SIM 叠加色谱图 2. 保持 15 min 图2. Agilent Chem Elut S 常规工作流程图。步骤如下：1)通过重力上样；2)将样品保持在 SLE 填料中15分钟；3)加入与水不混溶的溶剂以萃取分析物；4)通过重力洗脱有机溶剂 表2.用于芳香胺 SLE 萃取的小柱载样和洗脱体积 小柱 部件号 载样体积(mL) 洗脱体积(mL) 5mL， 20 cc 5610-2009 5 20 10 mL， 60 cc 5610-2010 10 40 20 mL， 60 cc 5610-2011 20 80 结果与讨论 回收率与重现性结果 本研究获得了出色的结果，如表3所示。对于测试的所有三种规格的 Chem Elut S，回收率均在 87%-119%， RSD<9%。将SLE 保持时间延长至15分钟，对氨基偶氮苯、4，4'-亚甲基双(2-氯苯胺)和3，3'-二甲氧基联苯胺的回收率提高了29%-38%(图3)。合成填料和基于 DE 的 SLE 管获得的结果均证明了上述回收率提升结论。所有大规格柱都表现出了优异的性能，尤其是 10 mL， 60 cc 管表现了出色的重现性。 采用 Chem Elut S 进行样品前处理 Chem Elut S 管简便易用、操作快速，对于芳香胺可实现高分析物回收率和精密度。合成填料经过严格制造，可实现高样品保持能力、均匀的装填特性、一致的批次间重现性以及最佳流动性能。 ChemElut S 5 mL， 20 cc、10 mL， 60 cc 和20 mL， 60 cc 小柱经过精心设计，可实现重力上样和洗脱，操作非常简单。15分钟的保持时间使本应用得以确保所有分析物均具有出色的回收率。在直接比较中，Chem Elut S 的性能特征与基于 DE 的吸附剂一致。这些特性确保了产品的简便易用性和基质去除(即盐)能力，从而获得出色的数据质量。 表3.使用 Agilent Chem Elut S 获得的致癌性芳香胺的回收率和重现性 分析物 Chem Elut S 规格 5mL， 20 cc 10 mL， 60 cc 20 mL， 60 cc %回收率 %RSD %回收率 %RSD %回收率 %RSD 邻甲苯胺 96.8 5.7 91.9 2.4 91.3 4.5 4-氯苯胺 98.6 3.7 91.3 0.7 92.2 4.7 2，4，5-三甲基苯胺 98.8 3.9 92.2 0.8 93.8 4.3 对甲酚定 96.9 4.3 90.6 0.8 91.3 3.9 3-氯-邻甲苯胺 97.8 3.7 91.0 1.0 92.3 4.4 4-氯-邻甲苯胺 96.4 3.9 89.8 0.6 90.7 4.7 2，4-二氨基甲苯 96.7 4.4 90.7 0.7 90.6 4.2 3-硝基-对甲苯胺 99.8 4.7 95.0 0.8 94.9 5.0 2-萘胺 97.8 4.3 91.7 0.8 93.0 5.1 2-氨基联苯 96.4 3.4 90.7 0.6 92.8 4.4 4-氨基联苯 97.9 4.3 93.5 0.6 94.1 4.5 对氨基偶氮苯 98.9 6.2 96.2 0.5 95.3 4.1 4，4'-二氨基二苯醚 112.9 6.5 109.5 0.8 107.7 5.8 4，4'-二氨基二苯甲烷 99.5 6.1 95.3 0.6 95.0 5.5 联苯胺 116.4 5.6 110.4 1.3 111.7 6.1 3，3'-二甲基-4，4'-二氨基二苯甲烷 119.6 2.4 114.0 0.5 113.1 5.3 3，3'-二甲基联苯胺 103.4 5.4 96.8 0.4 96.8 5.7 4，4'-二氨基二苯硫醚 107.4 5.9 101.9 1.0 99.7 5.9 4，4'-亚甲基双(2-氯苯胺) 107.2 5.8 101.6 1.0 99.6 5.7 3，3'-二甲氧基联苯胺 91.6 6.1 91.5 8.2 87.1 5.8 图3.实验展示了保持时间对三种芳香胺回收率的影响。采用 Agilent Chem Elut S 10 mL， 60 cc 管萃取含有30pg/mL 胺类的样品(n=3) ( Agilent Chem Elut S 采用合成填料，这些填料经过精心设计，具有出色的一致性和高水溶液样品保持能力。在本研究 中，对于 ISO 14362-1中规定的偶氮染料所降解生成的芳香胺， Chem Elut S 实现 了高回收率和重现性。所测试的所有三 种大规格 Chem Elut S 小柱均表现出优异 的性能，所有20种芳香胺的回收率均为 87%-119%， RSD<9%。 Chem Elut S样 品前处理还适用于许多其他样品和分析物类型，在其他安捷伦应用简报中有相应介绍。 ) ( 1. F reeman， H. S . Aromatic Amines： Usein Azo Dye Chemistry. Front. B i osci.(Landmark Ed.) 2013， 18， 1 45-164 ) ( 2. P ielesz， A.； et al. Detection and Determination of Aromatic Amines as Products of R eductive Splittingfrom S elected Azo D y es. Ecotoxicol.Environ. Saf . 2002，53(1)， 42-47 ) ( Textiles - Methods for Determinationof Certain Aromatic Amines Derivedfrom Azo Colorants -Part 1：Detection of the Use of CertainAzo Colorants Accessible with and Without E x tracting the Fibres.EN 14362-1：2012， Feb.2012 ) 查找当地的安捷伦客户中心：www.agilent.com/chem/contactus-cn 免费专线： 800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China_800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn www.agilent.com ( 本文中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 ) ( ◎安捷伦科技(中国)有限公司，2019 ) ( 5994-0951ZHCN ) 本研究使用 Chem Elut S 小柱根据欧盟方法 ISO 14362-1 定量分析偶氮染料中的芳香胺。将含芳香胺的柠檬酸钠/氢氧化钠溶液加载到小柱上，保持 15 分钟，然后用甲基叔丁基醚 (MTBE) 进行洗脱，得到用于 GC/MS 分析的提取物。该方法使用三种不同规格的 SLE 小柱测定浓度为 30 µg/mL 的胺类，均表现出高回收率(87%–119%) 和出色的重现性 (RSD < 9%)。结果表明，Chem Elut S 是一款适用于测定芳香胺的高性能 SLE 产品。