纺织品中碱性紫3和碱性蓝26的高效液相色谱法测定
2018-03-28陈金泉林登光
文/陈金泉 林登光
1 引言
碱性紫3和碱性蓝26均属于三苯甲烷系碱性染料[1],主要用在纺织、皮革、羽毛、纸张等的染色[2-4]。但是碱性蓝26和碱性紫3均存在有吸入、皮肤接触和吞咽有害,刺激眼睛,并且具有致癌可能[5]。因此2016年版国际环保纺织协会的纺织品生态标准(OEKO-Tex 100)将这两种染料列为不得使用[6-7],限量为50 mg/kg。目前的研究主要集中在化妆品、着色剂[8]中碱性蓝26相关检测分析和玩具中碱性紫3检测分析。已报道的检测方法有高效液相色谱法[9]、液相色谱质谱联用法等[10],其中高效液相色谱法的设备价格相对较低,操作及维护简单易学,开发的检测方法容易推广。
因此,本文采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)对纺织品中的碱性紫3和碱性蓝26进行分析研究,方法快速可靠。
2 试验部分
2.1 材料和试剂
碱性紫3标准品(CAS号:548-62-9),纯度为87.4%,Dr.Ehrenstorfer公司制,碱蓝26标准品(CAS号:2580-56-5),纯度为93.5%,Dr.Ehrenstorfer公司制。标准储备液的配制:分别准确称取适量的碱性紫3和碱性蓝26标准品,用甲醇配制浓度为1000mg/L的标准储备液。使用时,用甲醇配制成碱性紫3和碱性蓝26标准品,用甲醇配制浓度为1000mg/L的标准储备液。使用时,用甲醇配制成碱性紫3浓度为0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L和碱性蓝26浓度为0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L的混合标准工作溶液。甲醇为色谱纯(CNW公司),水为超纯水,乙酸铵为色谱纯。
2.2 仪器设备
1200型高效液相色谱-二极管阵列检测器(美国Agilent公司);ZORBAX Eclipse Plus C18型色谱柱(4.6mm×250mm,膜厚5μm,美国Agilent公司),HC-C18型色谱柱(4.6mm×250mm,膜厚5μm,美国Agilent公司),ZORBAX SB-C18(4.6mm×250mm,膜厚5μm,美国Agilent公司);KQ-500E超声波清洗仪;0.22μm聚四氟乙烯过滤膜。
2.3 试验方法
试样提取:准确称取1.0g±10mg的试样,加入10mL的甲醇提取溶剂,70℃超声波萃取60min,迅速冷却至室温,用0.22μm聚四氟乙烯过滤膜过滤后供色谱分析。
仪器分析条件:流动相为甲醇/5mmol/L的乙酸铵水溶液(85/15,V/V),色谱柱:Eclipse PlusC18型色谱柱(4.6mm×250mm,膜厚5μm);柱箱温度为30℃;流速为1.0mL/min;检测器波长为585nm和605nm。
3 结果与分析
3.1 检测波长的选择
在200nm~800nm波段分别对碱性紫3和碱性蓝26的标准溶液进行光谱扫描,光谱图详见图1。
图1 碱性紫3和碱性蓝26的光谱图
图1表明:碱性紫3在300nm、585nm处有较强的吸收,在585nm处的吸收强度远大于300nm处的吸收强度,因此选择585nm作为碱性紫3的吸收波长;碱性蓝26的吸收波长在605nm处有最强的吸收强度,因此选择605nm作为碱性蓝26的吸收波长。
3.2 色谱柱的选择
色谱柱是液相色谱仪中影响试验的关键因素。本试验在其他条件相同的情况下,考察了ZORBAX Eclipse Plus C18型色谱柱(4.6mm×250mm,5μm)和ZORBAX SBC18(4.6mm×250mm,5μm)对目标化合物的分离效果,结果见图2。
图2 不同色谱柱的分离效果图
3.3 流动相的选择
在其他条件相同的情况下,考虑到碱性紫3和碱性蓝26都是三苯甲烷系氯化物,考察了甲醇-水和甲醇-乙酸铵体系对目标化合物分离的影响。结果发现甲醇-乙酸铵体系的目标物的峰形尖锐对称,因此选择甲醇-乙酸铵作为试验流动相。
3.4 流速的选择
对于液相色谱,过高的流速会产生高压进而容易损坏色谱柱,而且不容易分离目标物,而过低的流速又会延长分析时间,且增强纵向扩散效应,使色谱峰变宽。本试验考察了0.8mL/min、0.9mL/min、1.0mL/min、1.1mL/min和1.2mL/min这5种流速对目标化合物的分析效果的影响,结果发现碱性紫3和碱性蓝26随着流速的增加响应值逐渐减小,在流速为1.0mL/min时,碱性紫3和碱性蓝26的分离度和保留时间响应值已经达到最佳,故选择流速1.0mL/min作为液相色谱的流速。
3.5 线性关系与方法检出限
取1.1中的系列标准工作溶液进行分析,以质量浓度x(mg/L)对峰面积y进行线性回归分析,碱性紫3和碱性蓝26的线性回归方程及相关系数见表1。
结果表明,碱性紫3和碱性蓝26在各自浓度范围内质量浓度与峰面积呈良好的线性关系,以3倍的空白相对偏差与斜率的比值确定方法检出限:碱性紫3为0.5mg/kg,碱性蓝26为2.0mg/kg;以10倍的空白相对偏差与斜率的比值确定方法的定量限:碱性紫3为2.0mg/kg,碱性蓝26为5.0mg/kg。
3.6 回收率试验
为了考察样品处理方法的可靠性,选取4种阴性纺织面料相应加入3个水平的碱性紫3和碱性蓝26标准溶液按本试验方法条件进行试验,每个添加水平进行6次平行试验,计算回收率和精密度。结果见表2所示,回收率为89.4%~103.8%,相对标准偏差为1.4%~7.9%,满足日常检测要求。
表1 碱性紫3和碱性蓝26的回归方程及相关系数
表2 试验方法的回收率和精密度
4 结论
采用液相色谱法对碱性紫3和碱性蓝26进行分析研究的方法。选用甲醇为溶剂,超声波提取纺织品中碱性紫3和碱性蓝26,选择Eclipse Plus C18色谱柱进行分离,以甲醇/乙酸铵水溶液(85/15,V/V)作为流动相,流速为1.0mL/min,在585 nm和605 nm的波长下进行检测,该方法检出限低,准确度和精密度均较高,能够满足纺织品中碱性紫3和碱性蓝26的检测要求。
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