皮革中N，N一二 甲基甲酰胺检测方案(毛细管柱)

邮箱：water1102@163.com 网址： www.globetechchina. com部皮革WESTLEATHER36 卷第12期2014年6月Vol.36 No.12Jun.2014 深圳市高比科技有限公司联系人：水先生电话：113810737909邮箱：water1102@163.com 网址： www.globetechchina.com王华，等：气相色谱质谱法检测皮革中五种酰胺化合物标准检测第12期 气相色谱质谱法检测皮革中五种酰胺化合物 王华，李支薇，任祥祥 (广州广电计量检测股份有限公司，广东广州510656) 摘 要：采用甲醇作为溶剂，对待测样品进行超声萃取，选择 Rxi-624sil MS 气相色谱柱，用气相色谱-质谱联用仪对丙烯酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺五种酰胺类化合物进行检测。在优化的分析条件下，五种酰胺类化合物在15 min 内能达到很好的分离效果。所有目标化合物在0.01~10 mg/L 的质量浓度范围内线性关系良好，线性相关系数均大于 0.9995，检出限达到0.01mg/L，相对标准偏差<2.5%，加标回收率为80%~105%。本方法简便快捷、准确可靠，满足 REACH 法规对酰胺类有害物质检测的要求。 关键词：皮革；酰胺化合物；检测；气相色谱质谱 中图分类号：TS 57 文献标志码：A 文章编号：1671-1602(2014)12-0040-05 Detection of Five Kinds of Amide Compounds in Leatherby GC-MS WANG Hua， LI Zhi-wei， REN Xiang-xiang (Guangzhou GRG Metrology & Test Co.，LTD， Guangzhou 510656， China) Abstract： Five kinds of amide compounds， such as acrylamide， N-methyl acetamide， N，N-dimethyl for-mamide， formamide， N，N-dimethyl acetamide in leather were detected by gas chromatography-mass spec-trometry (GC-MS) using methanol as an extracting solvent with ultrasonic assistance and selecting chro-matographic column of Sil Rxi-624 MS. Under optimized conditions， very good chromatographic peaks andseparation effect were reached within 15 minutes. All the target compounds are in accordance with a suit-able linear relation to their concentration range of 0.01-10 mg/L， and each correlation coefficient of themis greater than 0.9995. The detection limit is 0.01 mg/L， the relative standard deviations is below 2.5%，and the recovery of spiked sample is 80%-105%. The results show that this method is accurate and reli-able， and it is satisfying for detection requirements of the REACH regulation. 引言 ( 收稿日期：2014-05-03 ) ( 第一作者简介：王华(1986-)，男，四川人，硕士研究生，主要研究方向为产品检测及方法 开发。联系方式：376694798@qq.com。 ) 丙烯酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、甲胺、N，N-二甲基乙酰胺均为性能良好的溶剂，广泛用于纤维、皮革、制药、石油加工和有机合成工业中。但经过长期研究发现，这些 酰胺类化合物对人体有严重的毒害作用~I。其中，甲酰胺和N，N-二甲基甲酰胺对皮肤有轻微刺激性，有时可引起过敏，其蒸气或雾对眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激作用；丙烯酰胺会在体内 序号 物质名称 保留时间/min 定量离子 参考离子 1 甲酰胺 9.138 45.00 44.00，43.00 2 N， N-二甲基甲酰胺 9.799 73.00 44.00，42.00 3 N-甲基乙酰胺 10.490 73.00 43.00，58.00 4 N，N-二甲基乙酰胺 10.749 87.00 44.00，43.00 5 丙烯酰胺 10.925 71.00 44.00，45.00 1实验部分 1.1样品的前处理 从皮革样品干净部位取样，剪碎至3mm×3mm以下，称取(1±0.1)g(精确至0.1mg)的样品于 60 mL 玻璃反应瓶中，加入10 mL 的甲醇，萃取(60±5)min， 表1酰胺化合物的出峰时间及定性定量离子 重复以上操作一次，合并两次的提取液，混匀，用旋转蒸发仪进行浓缩，最后用甲醇定容至1mL，将样品通过0.45 um 微孔滤膜过滤，得到待测样品，供上机测试。 1.2检测方法 1.2.1仪器设备 气相色谱-质谱联用仪GCMS-QP2010 Ultra，日本岛津公司；超声波清洗器2300HT，上海安谱科学仪器有限公司；台式高速离心机 H1650，长沙湘仪离心机仪器有限公司；旋转蒸发仪V-850，瑞士 BUCHI公司；漩涡混合器XW-80A， 上海精科实业有限公司。 1.2.2试剂和标准物质 色谱纯甲醇、丙烯酰胺标准物质 (CAS NO. 79-06-1)、N-甲 基乙酰胺标准物质(CAS NO.79-16-3)、N，N-二甲基甲酰胺标准物质(CAS NO. 68-12-2)、甲酰胺标准物质 (CASNO.75-12-7)、N，N-二甲基乙酰标准物质 (CAS NO. 127-19-5)，均购自上海安谱科学仪器有限公司。 1.2.3标准溶液的配制 称取一定质量的标准溶液，配制成 1000 mg/L的单标溶液，然后逐级稀释成 0.01、0.1、0.5、1、2、5、10 mg/L 的混合标准溶液。 1.2.4气相色谱-质谱条件 气相色谱条件如下：色谱柱：Rxi-624sil MS； 柱温条件：40℃，保持2 min，20℃/min 升至280℃，保持1 min；进样口温度：250℃；进样模式：不分流；进样 图1酰胺化合物的总离子流色谱图 A(甲酰胺) C(N-甲基乙酰胺) 图2酰胺化合物的标准工作曲线 量：1pL；载气：氦气，纯度≥ SIM。99.999%，流量：1.1mL/min。 2结果与讨论 质谱参数如下：离子源温度：230℃；色谱-质谱接口温度：260℃；电离方式：电子轰击电离，电离能量：70eV；溶剂延迟时间：6.5 min；采集模式：SCAN和 2.1五种酰胺化合物的出峰情况及定性定量离子选择 由表1和图1可以看出，经过分析条件的优化，五种酰胺化 B(N，N-二甲基甲酰胺) D(N，N-二甲基乙酰胺) 合物在该测试条件下能够得到很好的色谱峰，并且达到了完全分离的效果。由于酰胺化合物极性强，都易溶于甲醇，因此，本研究方法选用甲醇作为萃取溶剂，并选用中等极性的 Rxi-624silMS 进行分离，达到很好的效果。 2.2标准工作曲线 由表2和图2可以看出，各物质的线性方程及相关系数表明，线性关系良好，在0.01~10mg/L的线性范围内，五种酰胺化合物的线性相关系数均在0.9995以上。 2.3检出限确定 在该方法条件下，对不同质量浓度的标样进行分析，可得出 表2酰胺化合物的线性方程及相关系数 序号 物质名称 线性方程 相关系数R² A 甲酰胺 Y=167717.8X-9170.75 0.99994 B N，N-二甲基甲胺 Y=220759.9X-1316.52 0.99989 C N-甲基乙酰胺 Y=195832.7X-3722.45 0.99972 D N，N-二甲基乙酰胺 Y=177225.8X-6058.46 0.99985 E 丙烯酰胺 Y=200599.4X-6710.36 0.99952 表3酰胺化合物的精密度试验 试验次数甲酰胺 N， N-二甲基甲酰胺 N-甲基乙酰胺 N，N-二甲基乙酰胺丙烯酰胺 1 2.009 2.018 1.996 2.014 2.134 2 1.974 1.988 1.955 1.965 1.967 3 2.032 2.045 2.014 2.024 2.197 4 2.018 2.025 1.987 2.009 1.969 5 2.026 2.011 2.016 2.027 2.264 6 2.061 2.055 2.053 2.069 2.009 7 2.016 2.023 2.015 2.029 2.054 平均值 2.019 2.024 2.005 2.020 2.028 RSD/% 1.297 1.087 1.511 1.530 2.410 表4酰胺化合物的准确度试验 名称 加入量 0.5 mg/L 加入量1 mg/L 加入量 5mg/L 测得值 回收率/% 测得值 回收率/% 测得值 回收率/% 0.427 85.4 0.814 81.4 4.017 80.3 甲酰胺 0.418 83.6 0.860 86.0 4.054 81.1 0.408 81.6 0.806 80.6 4.146 82.9 0.466 93.2 0.888 88.8 4.807 96.1 N， N-二甲基甲胺 0.451 90.2 1.007 100.7 4.899 98.0 0.470 94.0 0.980 98.0 4.747 94.9 0.444 88.8 0.864 86.4 4.621 92.4 N-甲基乙酰胺 0.413 82.6 0.937 93.7 4.849 97.0 0.426 85.2 0.907 90.7 4.556 91.1 0.469 93.8 0.866 86.6 4.654 93.1 N， N-二甲基乙酰胺 0.442 88.4 0.956 95.6 4.681 93.6 0.454 90.8 0.944 94.4 4.539 90.8 0.458 91.6 0.825 82.5 4.865 97.3 丙烯酰胺 0.522 104.4 0.806 80.6 5.200 104.0 0.503 100.6 0.899 89.9 4.507 90.1 五种酰胺化合物的检出限(按3倍信噪比计)均能达到 0.01mg/kg。 而在 REACH 法规中，对每一种化合物的限制均为1000 mg/kg， 可见该方法完全可以满足 REACH 法规对于酰胺类化合物的限制要求。 2.4精度试验 在该方法条件下，取中间质量浓度点 2 mg/L 的标准样品，连续测定7次。 由表3结果显示，7次重复性试验的相对标准偏差<2.5%，说明该方法精密度高，重复性好。 2.5准确度试验 在该方法条件下，在空白样品中加人分别加入质量浓度为0.5、1、5 mg/L的标样，做加标回收试验，每一个浓度点做三次平行试验。 由表4酰胺化合物的准确度试验数据可以看出，在该方法测试条件下，用三个不同浓度点进行加标，每个浓度点重复三次试验后，五种酰胺化合物的空白样品加标回收率均在80%~105%之间，说明该方法准确度高，切实可靠。 3结论 建立了一种气相色谱-质谱联用法同时分析皮革样品中丙烯酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺的方 法。气相色谱-质谱联用法分析，采用甲醇作为萃取溶剂，选用中等极性的色谱分离柱，采用SCAN 和 SIM 模式同时采集数据，最后用 SIM 模式定量。 本方法操作简便，所有目标化合物在0.01~10 mg/L的质量浓度范围内线性关系良好，相关系数均大于0.9995，检出限低(达到0.01 mg/L)，精密度相对标准偏差<2.5%，加标回收率为80%~105%，重现性好，回收率高。 此五种酰胺化合物毒性大，被 REACH法规列为高度关注物质。采用本方法检测皮革样品中的酰胺类物质可以达到很好的检测效果，可满足 REACH 法规 的限制要求。 ( 参考文献： ) ( [1]易韬，龙云芳.甲酰胺及其衍生物的生物学毒性.职业卫生与病伤， 2001，16(01)：44-46. ) ( [2]丁茂柏.科学评估丙烯酰胺危害[D] 中国职业医学，2007，34(1)：61-63. ) ( [3]陆龙根，钱亚玲.二甲基甲酰胺的毒性及职业危害[].职业卫生与病伤， 1998，13(4)：245. ) ( [4]周连芳，寿卫国，吴国华.二甲基乙酰胺的毒性效应研究进展[.中国 职业医学，2009，36(1)：66-67. ) ( 5]甘宏宇，张天玉.反相高效液相色谱法测定荧光增白剂 CBS 中 N，N-二甲基甲酰胺的残留量Ul.色谱， 2011，29(2)：184-186. ) ( 6]单晓梅，王晓玮.空气中二甲基甲酰胺的气相色谱测定法[].环境与健 康杂志，2002，19(6)：453-454. ) (上接第39页) 表6空白皮革样品加标的回收率情况 实测值1/(mg/kg) 实测值2/(mg/kg) 平均值/(mg/kg) 平均回收率/% 4.49 4.57 4.53 90.6 表7仪器精密度实验 实际质量分数/(mg/kg) RSD/% 1 2 3 4 5 6 7 4.95 4.89 4.88 4.98 4.92 5.01 5.06 1.3 表8实验方法的精密度 实际质量分数/(mg/kg) RSD/% 1 2 3 4 5 6 7 4.59 4.65 4.66 4.52 4.53 4.51 4.58 1.3 ( [7]朱琳，许莹，徐峰.溶剂萃取气相色谱法测定空气中二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺.中国工业医学杂志， 2007，20(06)：416-417. ) ( [8]张秀尧，倪吴花.高效液相色谱法检测车间空气中的N，N-二甲基甲酰胺和N，N- 二甲基乙酰胺[.中 国卫生检验杂志，2003，13(5)： 625-626. ) ( [9]李小娟.毛细管气相色谱法同时测定空气中二甲基甲酰胺和二甲基乙 酰胺[.光谱实验室，2006，23(03)： 619-622. ) ( [10]李吉平，刘文森，高宏伟，等.固相萃取 HPLC 联用法测定食品中丙烯酰胺含量的研究.食品科学， 2007，28(2)：250-253. ) ( [11]章字，焦晶晶，张英，等.液相色谱-串联质谱法测定焙烤和油炸食品中丙烯酰胺的含量.中国食品学 报2007，7(1)：131-136. ) 十 (RSD)为 1.3%，在5.0%以内。 4结论 本文建立的方法前处理简捷，定性定量结果准确可靠，可满足皮革样品中乙二醇乙醚醋酸酯的测试要求。 ( 参考文献： ) ( [1]陶雪，宋景平.工作场所空气中2-乙氧基乙基乙酸酯的气相色谱测定方法[].毒理 学杂志，2007，21(2)：137-138. ) ( [2]聂伟安，龙立平，熊文高，等.毛细管气相色谱法同时测定油漆溶剂中二甲苯和乙二醇乙醚乙酸酯化学分析计量， 2006，15(5)：48-49. ) ( [3]郭登峰，于滨，等.大口径毛细管气相色谱法测定汽车漆中乙二醇乙醚乙酸酯的含量 .无锡轻工大学学报，2001，20(1)： 81-83. ) 采用甲醇作为溶剂，对待测样品进行超声萃取，选择Rxi一624sil MS气相色谱柱，用气相色谱一质谱联用仪对丙烯酰胺、N一甲基乙酰胺、N，N一二甲基甲酰胺、甲酰胺、N，N一二甲基乙酰胺五种酰胺类化合物进行检测。在优化的分析条件下，五种酰胺类化合物在15 min内能达到很好的分离效果。所有目标化合物在0．01～10 mg／L的质量浓度范围内线性关系良好，线性相关系数均大于0．9995，检出限达到0．01mg／L，相对标准偏差<2．5％，加标回收率为80％一105％。本方法简便快捷、准确可靠，满足REACH法规对酰胺类有害物质检测的要求。