环境水样中DMF 和DMAC 的HPLC 测定
2015-12-23曹国民李证宇白佳丽李靖霄
盛 梅, 曹国民, 李证宇, 白佳丽, 李靖霄
(华东理工大学 环境工程研究所,上海200237)
0 引 言
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)在常温常压下为无色透明的液体,略带刺激性氨味,能与水和多种有机溶剂混溶。DMF 既是一种用途极广的化工原料,也是一种性能优良的溶剂。主要应用于制药、化工,尤其是合成纤维和合成皮革工业[1-2]。DMF 是一种有效的肝脏毒素,可用于毒理学研究[3]。DMAC 对聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂具有良好的溶解能力,广泛用于高分子薄膜、涂料和医药等方面。目前在医药和农药上大量用来合成抗菌素和农药杀虫剂,还可用于树脂和聚合物反应制备过程中结晶和纯化的溶剂[4]。
DMF 是一种挥发性有机化合物,在高通风量的空气中,低浓度即可迅速扩散,对眼、皮肤和呼吸道有刺激作用[5-6]。DMF 可通过呼吸道吸入或皮肤侵入,DMF 侵入机体后很快在机体内扩散,并在肝脏中发生代谢,损害肝细胞,诱发肝功能紊乱。DMF 对肾脏也有一定损害,属中等毒性[1]。DMF 是亲水性的,排放到环境中后主要分布在水相,在海水、河水、地表水、雨水和垃圾渗滤液中都检测到DMF。因此水环境中DMF 的检测对生态系统和人类健康的评价十分重要[3]。工作场所中DMF 和DMAC 的测定主要采用气相色谱法[7-12],陈乐等[13]报道了HPLC 测定染料废水中的DMF,周建科等[14]用液相色谱法测定了面包中的DMF 含量。张明等[15]报道,先对水样进行固相萃取预处理,再使用HPLC 测定环境水样中3 种酰胺类化合物的方法。但固相萃取费时费力,需要大量的样品和有毒的有机溶剂,易导致二次环境污染。本文探索了采用高效液相色谱法直接测定环境水样中DMF和DMAC 的方法。
TPS2534内置一个热敏电阻,可以用它来测量探测器的内部温度,由于热敏电阻受外界温度的影响时,其阻值会发生显著的变化,在这种情况下,热敏电阻两端的电压值将改变。考虑到分压后得到的电压值较小,采用通用型运放LM358将分压后得到的电压进行放大。
1 仪器和试剂
1.1 实验仪器
岛津高效液相色谱仪(LC-20AT),带SPD-20A 紫外检测器和自动进样器。色谱柱:ODS-SP 反相色谱柱,4.6 mm×250 mm,5 μm,进样体积10 μL。
1.2 实验试剂
甲醇(浓度>99.9%),HPLC 级,进口;DMF(浓度>99. 0%)分析纯,国药集团化学试剂有限公司;DMAC(>99.0%)分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
2 实验方法
2.1 标准样品的准备
在柱温40℃、流动相流速1 mL/min 时,分别考察流动相(甲醇与水)中不同甲醇含量对DMF 和DMAC分离度和保留时间的影响,结果如图2 所示。
在甲醇含量20%,流速1 mL/min 时,考察了柱温对DMF 和DMAC 的分离度和保留时间的影响。结果如图4 所示。
2.2 样品预处理
将水样经过0.22 μm 的水性微孔膜过滤后,注入1.5 mL 样品瓶中,通过自动进样器分别移取10 μL,注入色谱柱中,进行色谱分析。
假设检验表明,两组患者术前血糖检测值的差异无统计学意义(t=0.11,P>0.05),两组患者术中和术后血糖检测值的均差异有统计学意义(术中t=7.86,术后t=4.56,P<0.05)。
3 结果与讨论
3.1 色谱条件的选择
3.1.1 检测波长的选择
实验中采用的是紫外检测器,通过扫描DMF 和DMAC 溶液的吸收光谱可以看出,在波长200 ~205 nm 范围内存在较大吸收峰。本实验选择紫外检测器的波长为205 nm。
图1 DMF、DMAC 的紫外吸收光谱图
通过分析人体的坐起动作全过程,可以知道人体的坐起运动是只有三个自由度的运动.分别为踝关节、膝关节和髋关节的旋转运动[2].并且人体的坐起运动分为三个阶段:第一阶段是准备阶段,在此阶段人体身体前倾并且寻找重心,使重心能够落在脚上,并且在此阶段肌肉准备发力做功;第二阶段是发力阶段,身体离开座位,在此阶段人体上的肌肉开始做功,直到将三个关节的角度打开到直立时的最大角度;第三阶段,上升阶段,此时身体通过一些调整并且处于完全站立状态.其中第一阶段和第二阶段是人体坐起过程中最为重要的两个阶段[3].
分别称取一定量DMF、DMAC 置于100 mL 容量瓶中,加超纯水定容至刻度,得到浓度分别为948.7、936.6 mg/L 的DMF 和DMAC 标准储备溶液,再分别取适量上述标准储备溶液稀释10 倍,得到浓度为94.87和93.66 mg/L 的DMF 和DMAC 标准中间溶液,静置备用。
图2 流动相中甲醇含量对DMF、DMAC 分离度和保留时间的影响
从图2 可以看出,DMF 和DMAC 的分离度随甲醇含量的增加而不断下降,当甲醇含量为40%时,分离度降至1.5。保留时间则随甲醇含量的增加存在着先缓慢下降,后快速上升的趋势,当甲醇含量为20%时,DMF 和DMAC 的保留时间最小。综合考虑,流动相中甲醇的适宜含量为20%,此时DMF、DMAC 的保留时间分别为4.9、5.3 min,分离度为3.4(>1.5),能实现两者的完全分离。
3.1.2 流动相比的选择
综上所述,采用高效液相色谱法分析水中DMF 和DMAC 适宜的操作条件为:检测波长205 nm,流动相中甲醇浓度20%,流动相流速1 mL/min,柱温40℃。
配制不同浓度的混合标准溶液,在上述最适宜的色谱分析条件下(色谱图见图5),以色谱峰面积(y)为纵坐标,标准样品中DMF 和DMAC 的浓度(x,mg/L)为横坐标,绘制标准曲线,进行线性回归计算,得到回归方程。本方法的检出限相应于3 倍仪器信噪比对应的浓度值,结果见表1。由表1 可知,该方法线性范围广,线性关系好(r2>0.999 9),DMF 和DMAC的检出限分别为0.020 和0.025 mg/L。
从图3 可以看出,在流动相流速0.5 mL/min 时,分离度最小为2.21,之后,流速增加,分离度随之增大。而保留时间则随着流速增大而不断减小,当流速>0.8 mL/min 时,两者的保留时间基本趋于稳定。综合考虑各方面因素,适宜的流动相流速为1 mL/min。在此实验条件下,DMF 保留时间为5.9 min,DMAC 保留时间为7.6 min,分离度为3.3 >1.5,能够实现DMF和DMAC 的完全分离。
图3 流动相流速对DMF、DMAC 分离度和保留时间的影响
3.1.4 柱温的选择
测定前,分别准确量取适量的上述标准中间溶液于100 mL 容量瓶中,加超纯水定容至刻度,得到所需浓度的DMF、DMAC 标准混合使用液。
图4 柱温对DMF、DMAC 分离度和保留时间的影响
由图4 可知,DMF 和DMAC 的分离度和保留时间均随柱温的升高而减小。因为提高柱温可改善样品的传质速度,加快其在柱中的移动速度,降低其在柱中的扩散效应,缩短分析时间,提高分离效率。故本实验选择柱温为40℃,此时DMF 保留时间为5.8 min,DMAC保留时间为7.4 min,分离度为3.3 >1.5,能够实现两者的完全分离。
3.1.3 流动相流速的选择
高速公路运输以其点多面广、方便直达、机动灵活、服务能力强,既可为其他运输方式提供集疏运服务,又自成体系等特点,在交通运输网络中占据着重要地位[1]. 近年来,全国高速公路网在规模总量上取得了长足的进步. 据交通运输部《2015年交通运输行业发展统计公报》统计,我国高速公路总里程达12.35万km,国家高速公路里程达7.96万km,全国高速公路车道里程达54.84万km[2]. 随着高速公路建设规模的不断增大,相关的高速公路基础设施日趋增多,从而对高速公路营运管理提出了新的挑战和要求.
3.2 标准曲线的绘制及方法的准确度和精密度
3.2.1 标准曲线的绘制及最低检出限的确定
在柱温40℃,甲醇含量20% 时,考察了流速对DMF 和DMAC 分离度和保留时间的影响,结果如图3所示。
图5 DMF 和DMAC 的标准色谱图
表1 DMF 和DMAC 的线性方程及检出限
3.2.2 方法精密度
傣族织锦在长期的历史发展过程中,在纹样的构成上形成了相对固定的形式,并蕴含深厚的文化内涵,而这些纹样构成形式都可以重新提取应用在现代服饰图案设计中。将传统织锦纹样按照新的构思重新组合,或者加入新的时代元素,创造出具有新的内涵的现代图案,以形成全新的视觉效果。其次傣族织锦的创新应用也可以根据自己的意图可结合不同的工艺技法如绣法、针法、线型等装饰工艺进行再整合,或结合不同肌理的面料进行设计,增强服装的层次感,创造出新的服装设计的视觉效果。
配制4 组不同浓度的DMF 和DMAC 混合液,每组浓度分别做7 个平行样,方法精密度以相对标准偏差RSD 表示,结果见表2。从表2 可知,DMF 的相对标准偏差在0.22% ~1.73%,DMAC 的相对标准偏差在0.18% ~1.13%。
表2 DMF 和DMAC 精密度
3.2.3 方法的准确度
过去矿业用地租赁集体土地的情况较为频繁,多为农用地或者未利用地,其实际用途与二调现状用途并不一致,难以与现有政策衔接,造成后续使用困难。因此建议办理建设用地转用手续,但是具体操作中,根据其与二调现状用途的出入情况,进行差别化处理:一是对于二调已确认为建设用地的,按照建设用地管理,需要处罚的,依法处罚到位后,为用地单位补办建设用地手续;对于二调确定为非建设用地的,实际上因矿山开采造成损毁不可恢复的,经年度变更调查、核减耕地保有量、补划基本农田后,办理建设用地转用手续。
在DMF 和DMAC 的本底浓度分别为0、9.49 和0、9.37 mg/L 的混合标准溶液中,分别加入不同浓度的DMF 和DMAC 的混合液(见表3),每组浓度分别做7 个平行样,方法的准确度以回收率表示,结果见表3。从表3 可知,DMF 和DMAC 的加标回收率分别为104.39% ~110.59%和89.37% ~108.02%。
表3 加标回收率实验
4 结 语
建立了采用高效液相色谱法直接测定环境水样中DMF 和DMAC 的方法,色谱优化条件为检测波长205 nm,流动相20% 甲醇水溶液,流速1 mL/min,柱温40℃。该方法线性关系好(r2≥0.999 9),平均回收率在89.37% ~110.59%,精密度在0.18 ~1.73%,DMF和DMAC 检出限分别为0.020 和0.025 mg/L。前处理简单、无需溶剂,是一种快捷、可靠的环境友好型测定方法。
周老相公一边听一边用拐杖敲了敲地,当然,他没敲出声音,雪太厚了。于是他就说,你们呀,没一句好听的,别把来我们岭北镇的外乡人带坏了。
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