張麗 董麗君 倫才智 劉琳 楊娟 杜震
摘要:本文建立了一種木材及木制品中3種異噻唑啉酮類防腐劑的檢測方法,采用超聲法甲醇提取,離心后濃縮定容,利用液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行檢測。該方法操作簡單,準(zhǔn)確度高,回收率在85%~111%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.93%~8.20%,提取效果較好。
關(guān)鍵詞:木材及木制品;異噻唑啉酮;超聲提??;液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜
中圖分類號:0625.15+9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-3020(2016)03-0045-04
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,社會對木材的需求量日益增加。木材防腐劑可使木制產(chǎn)品延長使用壽命,防止其腐敗、藍(lán)變和蟲蛀。國內(nèi)外大量試驗(yàn)材料的統(tǒng)計結(jié)果表明,防腐處理后的木材的使用壽命是未經(jīng)處理的5~6倍。然而,有機(jī)類防腐劑都具有一定的毒性。木材及木制品與人們的生活息息相關(guān),如果其中含有大量木材防腐劑,有可能通過使用過程進(jìn)入人體內(nèi)對健康造成極大危害。有些防霉劑存在致癌、致畸和致突變等不良作用。如異噻唑啉酮類化合物除對皮膚有致敏反應(yīng),會出現(xiàn)眼、皮膚接觸發(fā)生過敏或皮炎等癥狀外,還可導(dǎo)致皮膚灼傷或哮喘,有的首次接觸即可致敏,屬強(qiáng)變應(yīng)原。另外據(jù)報道其具有細(xì)胞毒性與神經(jīng)毒性,一定濃度下與皮膚接觸會產(chǎn)生過敏反應(yīng),吸入或不慎吞咽更對人體有害。因而木材防腐劑在國內(nèi)外木制品中的使用已經(jīng)受到了嚴(yán)格控制,日本《家用產(chǎn)品有害物質(zhì)控制法》、中國、歐盟等都對木材防腐劑作了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限制。
我國是木制家具的生產(chǎn)和出口大國,為了規(guī)范木材防腐劑的使用,保證消費(fèi)者權(quán)益,需要準(zhǔn)確有效的檢測方法作為保障。異噻唑啉酮類化合物因具有優(yōu)異的耐堿和耐高溫性能,在防腐殺菌領(lǐng)域日益受到關(guān)注,已經(jīng)在諸多常規(guī)防腐產(chǎn)品難以發(fā)揮效果的領(lǐng)域中顯示出了獨(dú)特的優(yōu)勢。然而未見針對木制品中異噻唑啉酮類防腐劑的測定方法報道。目前涉及異噻唑啉酮類防腐劑測定的產(chǎn)品很多,主要有食品接觸材料、水、紡織品、皮革、化妝品、環(huán)境樣品、玩具等方面。目前檢測異噻唑啉酮類防腐劑的方法主要有碘量法、氣相色譜法、液相色譜法等。近年來,液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)快速發(fā)展,已經(jīng)越來越多地被應(yīng)用于化妝品、環(huán)境等領(lǐng)域水相樣本中異噻唑啉酮類防腐劑含量的檢測。與氣相色譜一質(zhì)譜和液相色譜一紫外檢測相比,液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜更加適合于復(fù)雜體系中異噻唑啉酮類化合物的測定,而且分析時間短,靈敏度高,因此受到了廣泛的關(guān)注。
本文采用超聲萃取的方法,操作簡便快速,提取效率高,回收率好。建立了針對木材及木制品中3種異噻唑啉酮類防腐劑的快速測定方法。該方法穩(wěn)定、準(zhǔn)確,可用于木材及木制品中異噻唑啉酮類防腐劑的實(shí)際檢測工作。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
甲醇:色譜純;丙酮:色譜純;乙酸乙酯:分析純;3種防腐劑均購于德國Dr.Ehrenstorfer公司,2-甲基-4異噻唑啉-3酮MI:純度≥98.0%;5-氯-2甲基-4異噻唑啉-3酮CMI:純度≥99.0%;1,2苯并異噻唑啉-3酮BIT:純度≥99.5%;木塊。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:分別準(zhǔn)確稱取適量的MI、CMI、BIT標(biāo)準(zhǔn)品,用甲醇配制成100,10mg·L-1標(biāo)準(zhǔn)儲備液;(標(biāo)準(zhǔn)儲備液在0~4℃冰箱中保存)。吸取上述儲備液適量,用甲醇稀釋至所需濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀:Agilent 1200快速液相色譜儀,6410 Triple Quad質(zhì)譜儀;超聲波提取器:SK8200H;真空干燥箱:memmert;均質(zhì)器:ULTRA-TURRAX T25;離心機(jī):Eppendorf CR22GⅢ;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:chiller F100;渦流混勻器:IKA MS3基本型;超純水器:Milli-Q;電子天平:感量0.001;塑料離心管:50mL;圓底燒瓶:100mL;燒杯:1000mL;錐形瓶:具磨口塞100mL;0.22μm有機(jī)濾膜;移液槍:Eppendorf 1000μL,5mL,10mL。
2 試驗(yàn)方法
2.1 陽性樣品制備
用鉆頭將木塊制成木屑,稱取約100g,烘干,轉(zhuǎn)移至1000mL圓底燒瓶中,加入2mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液,加入甲醇500mL,充分震蕩使防腐劑充分浸漬,水浴加熱去除甲醇,真空干燥,植物粉碎機(jī)粉碎至40目以下,混合均勻后避光保存。
2.2 提取方法
準(zhǔn)確稱取0.5g樣品(精確至0.01g)置于100ml具塞錐形瓶中,加入20mL甲醇,超聲提取30min,收集上清液至離心管中,加入10mL甲醇二次提取10min,合并上清液。以5000r/min離心5min,轉(zhuǎn)移至雞心瓶中旋轉(zhuǎn)蒸干,用甲醇定容至5mL,過0.22um濾膜,進(jìn)行LC-MS/MS測定。
2.3 色譜質(zhì)譜條件
通過查閱文獻(xiàn)和對不同碰撞能和出口電壓下檢測結(jié)果的比較,得出能保證色譜測定時被測組分能夠得到有效的分離的參數(shù)。液相色譜條件:①色譜柱:Eclipse Plus C18(2.1mm×150mm,3.5μn);②流動相:A為甲醇溶液30%,B為去離子水70%,流速:0.3mL/min,等梯度洗脫;③色譜柱溫:35℃;④進(jìn)樣體積:5μL。⑤離子源:ESI,正離子掃描;⑥霧化器壓力:45psi;⑦毛細(xì)管電壓:4000V;⑧掃描方式:MRM;⑨檢測離子對、毛細(xì)管出口電壓/碎裂電壓、碰撞能等質(zhì)譜采集參數(shù)(表2)。
2.4 色譜條件的選擇
由于三種防腐劑劑均具有一定的極性,選擇對極性樣品具有較好保留值和分離度的Eclipse PlusC18(2.1mm×150mm,3.5μn)色譜柱,通過查閱文獻(xiàn)用甲醇/去離子水作為流動相洗脫,分離效果較好??疾炝思状迹核壤秊?5%:85%;20%:80%;30%:70%;50%:50%等梯度洗脫時出峰情況,發(fā)現(xiàn)甲醇:水比例為30%:70%時峰形尖銳、出峰時間和出峰效果最好(圖1)。當(dāng)進(jìn)一步增加甲醇比例時,流動相的極性變小,洗脫能力增強(qiáng),3種物質(zhì)出峰時間普遍提前,分離度變差。因此,最終確定流動相甲醇:水體積比為30%:70%。
3 結(jié)果與分析
3.1 樣品前處理?xiàng)l件的優(yōu)化
稱取陽性樣品0.50g,考察了甲醇、丙酮、乙酸乙酯、去離子水4種不同極性的溶劑,在上述實(shí)驗(yàn)條件下測定。三種萃取劑中極性最大的甲醇對3種物質(zhì)的萃取效果最好,丙酮和乙酸乙酯次之。綜合考慮萃取效果、試劑價格和毒性,本文采用甲醇作為萃取溶劑。
3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限
用甲醇配制濃度均為100mg/kg的MI,CMI,BIT混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,做為標(biāo)準(zhǔn)儲備液,用甲醇配制成10mg/kg標(biāo)準(zhǔn)中間儲備液,逐級稀釋濃度為5,10,20,50,100,200,500,1000ug/kg的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在上述色譜質(zhì)譜條件下測定,結(jié)果表明MI,CMI,BIT在0~1.0mg/kg線性范圍內(nèi)三種防腐劑的質(zhì)量濃度與響應(yīng)值呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(表4)。
以空白樣品基質(zhì)(甲醇)稀釋標(biāo)準(zhǔn)曲線上最低濃度出峰時,取信噪比S/N=3和樣品處理過程的稀釋倍數(shù)計算得出檢出限(LOD),信噪比S/N=10和樣品處理過程的稀釋倍數(shù)計算得出定量限(LOQ)。歐盟玩具協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)EN71-11-2005中采用高效液相色譜一紫外檢測法對玩具材料中的BIT進(jìn)行檢測,其定量限為5mg/kg。本方法3種物質(zhì)的檢出限均低于0.5mg/kg,因此,本方法優(yōu)于EN71-11-2005中所推薦的方法。
3.3 回收率和精密度
對方法做3水平6平行的添加回收實(shí)驗(yàn),由表可知:平均回收率85%~111%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差0.93%~8.20%,所建方法重復(fù)性較好,回收率滿意(表5)。均滿足定量分析要求。
4 結(jié)論
綜上所述,本文建立了一種同時檢測木材及木制品中異噻唑啉酮類防腐劑的方法。該方法前處理簡單,易于操作,采用液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜檢測,準(zhǔn)確性高,回收率較高。該方法的建立為木材及木制品中異噻唑啉酮類防腐劑的使用和監(jiān)管提供了技術(shù)支持。
(責(zé)任編輯:鄭京津)