专利名称：一种液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法
技术领域：
本发明提供了一种液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，特别是液相色谱-串联质谱法测定工业染料中有害芳香胺的方法。
背景技术：
目前芳香胺的定量检测方法主要有薄层色谱法(TLC)[5]、气相色谱法(GC) [6]、超高效液相色谱法(HPLC) [7_1(1]、气相色谱-质谱联用法(GC-MS) [11’12]、液相色谱质谱联用法(HPLC-MS) [1’13’14]、毛细管电泳[1]等。近些年出现了液相色谱串联四级杆质谱法(LC-MS /MS) [15]、电喷雾解吸电离质谱法(DES1-MS) [16]，表面解析常压化学电离串联质谱(SDAPC1-MSn) [17]等，以上这些方法不但检测的灵敏度差，而且检测的速度慢，因此检测的效果不好。
发明内容
本发明提供了一种液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，它不但可以通过优化前处理及检测条件，建立了同步提取、同时测定工业染料中21种禁用芳香胺，而且可以完成了芳香胺的快速分离检测。本发明采用了以下技术方案:一种液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，它包括以下步骤:步骤一，称取1.0g的样品，置于100 mL锥形瓶中，加入15 mL预热到70 ±2°C的柠檬酸缓冲溶液，柠檬酸缓冲溶液的pH值为6 ;步骤二，将锥形瓶密闭后置于恒温振荡器中震荡30 min,然后加入3 mL 200 mg /mL新鲜配制的连二亚硫酸钠溶液，立即密闭并振摇，继续于70±2°C水浴振荡器中保温30±2 min，取出后2 min内冷却至室温；步骤三，把步骤二中降温后的处理液倒入硅藻土的提取柱中吸附15 min，分别用4X20mL的乙醚洗涤锥形瓶，每次均充分震荡，洗涤液全部倒入提取柱中，收集乙醚提取液于圆底烧瓶中，在旋转蒸发仪上35°C低真空度下浓缩至近I mL，再用氮气缓慢吹扫至近干后用I mL甲醇混匀静置，用0.22 μ m微孔滤膜过滤后，最后通过液相色谱-串联质谱仪进行芳香胺测定。本发明步骤二中恒温振荡器内的温度为70±2°C。本发明步骤三中液相色谱-串联质谱仪中检测用的色谱柱设置为UPLC BEH C18柱，流动相为甲醇和0.01%甲酸铵水溶液，在梯度条件下分离芳香胺，质谱采用电喷雾电离源正离子模式，外标法定量，它的定量下限为5 50 ng /mL，21种芳香胺的标准曲线线性相关系数大于0.996，线性范围为5 5000 ng /mL。在1、10、50 mg /kg的3个添加水平范围内的平均回收率均在80.2% 98.3%之间，相对标准偏差(η =5)均小于10%。本发明步骤三中质谱采用电喷雾电离源正离子模式具体过程如下:电喷雾电离源正离子模式的离子源为电喷雾离子源，扫描方式为正离子，检测方式为选择离子分析，毛细管电压为3.0kV，射频透镜电为0.0V，源温度为120°C，脱溶剂温度为300°C，脱溶剂气设置为氮气，脱溶剂气的流量为400L/h ;外标法定量。
本发明具有以下有益效果:本发明通过优化前处理及检测条件，建立了同步提取、同时测定工业染料中21种禁用芳香胺的超高效液相色谱-串联质谱分析方法，在18 min内完成了芳香胺的快速分离检测，这种方法不但灵敏度高，快速、选择性好的工业染料中偶氮染料及与之相关的芳香胺类物质。本发明采用液相色谱-串联质谱仪具有更高的专一性和灵敏度，因MS /MS可以进行两次离子选择作用，这样大大提高了分析的专一性，同时也改善了信噪比。若样品经过色谱柱再进入质谱仪可进一步分离杂质，减小背景干扰，从而改善信噪比，提高灵敏度，可以进行多组分同时快速定量分析。本实验中的方法与现有的GC /MS, LC /MS方法比较，无需进行第二次独立实验来进一步确定结果，分析检测也较快，分离和检测时间只需18 min，不仅具有高回收率和低检测限，而且还具有高选择性和高灵敏度，因此该实验方法非常适合用来定性和定量分析工业染料中经偶氮染料还原裂解得到的芳香胺。采用经测定不含有禁用芳香胺的工业染料样品进行添加回收率和精密度实验，样品添加不同浓度标准溶液，按本文方法进行提取和净化，用液相色谱-串联质谱测定。21种芳香胺在1、10、50 mg /kg的3个添加水平范围内的平均回收率(每个添加浓度平行测定5次)均在80.2% 98.3%之间，相对标准偏差(RSD)均小于10%。由于21种芳香胺的标准曲线线性相关系数大于0.996，线性范围为5 5000 ng /mL。在1、10、50 mg /kg的3个添加水平范围内的平均回收率均在80.2% 98.3%之间，相对标准偏差(η =5)均小于10%。该法灵敏度高于目前使用的其他分析方法，分析时间短，适用于工业染料中禁用偶氮染料含量的分析确证。
图1为本发明中25种芳香胺的SIR总离子色谱图。
具体实施例方式本发明提供了一种液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，它包括以下步骤:步骤一，称取1.0g的样品，置于100 mL锥形瓶中，加入15 mL预热到70 ±2°C的柠檬酸缓冲溶液，柠檬酸缓冲溶液的PH值为6 ;步骤二，将锥形瓶密闭后置于恒温振荡器中震荡30 min，恒温振荡器内的温度为70±2°C，然后加入3 mL 200 mg /mL新鲜配制的连二亚硫酸钠溶液，立即密闭并振摇，继续于70±2°C水浴振荡器中保温30±2 min，取出后2 min内冷却至室温；步骤三，把步骤二中降温后的处理液倒入硅藻土的提取柱中吸附15 min，分别用4X20 mL的乙醚洗涤锥形瓶，每次均充分震荡，洗涤液全部倒入提取柱中，收集乙醚提取液于圆底烧瓶中，在旋转蒸发仪上35°C低真空度下浓缩至近I mL，再用氮气缓慢吹扫至近干后用I mL甲醇混匀静置，用0.22μπι微孔滤膜过滤后，最后通过液相色谱-串联质谱仪进行芳香胺测定，液相色谱-串联质谱仪中检测用的色谱柱设置为UPLCBEH C18柱，流动相为甲醇和0.01%甲酸铵水溶液，在梯度条件下分离芳香胺，质谱采用电喷雾电离源正离子模式，外标法定量，它的定量下限为5 50 ng /mL，21种芳香胺的标准曲线线性相关系数大于0.996，线性范围为5 5000 ng /mL。在1、10、50 mg /kg的3个添加水平范围内的平均回收率均在80.2% 98.3%之间，相对标准偏差(η =5)均小于10%，质谱采用电喷雾电离源正离子模式具体过程如下:电喷雾电离源正离子模式的离子源为电喷雾离子源，扫描方式为正离子，检测方式为选择离子分析，毛细管电压为3.0kV,射频透镜电为0.0V，源温度为120°C，脱溶剂温度为300°C，脱溶剂气设置为氮气，脱溶剂气的流量为400L/h ;外标法定量。本发明采用的仪器与试剂:ACQUITY UPLC超高效液相色谱仪(美国Waters公司)，Quattro Premier XE四极杆质谱仪(美国Waters公司)、Masslynx4.1数据处理软件(美国Waters公司)；十二孔固相萃取装置(BESEP公司)；氮吹仪(美国Organomation公司)；Chromabond XTR 偶氮萃取柱(14.5g /70 mL,德国Macherey-Nagel 公司)；真空旋转蒸发仪(德国Heidolph公司)。甲醇和乙腈(色谱纯,Merck公司);超纯水(电阻率> 18.2 ΜΩ.cm) ; 21种禁用芳香胺标准品(Dr.Ehrenstorfer GmbH公司)
，除2，4- 二氨基苯甲醚、4，4’ - 二氨基二苯甲烷的纯度分别为97.5%和98.0%外，其余22种芳香胺纯度均高于98.5%。其它试剂均为分析纯(国药集团)。本发明的液相色谱条件:WatersACQUITY UPLC BEH C18 柱(100_X2.1mm，
1.7Mfli);流动相:甲醇(A)和0.1%(体积分数)的甲酸铵水溶液(B)，梯度洗脱:O lmin, 20%B ; I 14 min, 20% 80%B; 14 16 min, 80%B ;16 18 min, 80% 20%B;流速:0.3 mL /min;柱温:30°C ;进样量:10 μ L。本发明质谱条件的优化:芳香胺的定性鉴定芳香胺母离子多数为[Μ + H] +型阳离子，可通过对所有的离子进行扫描得到，该方法扫描的质荷比范围可从50到比各个芳香胺分子量大100。用自动进样器将Iyg /mL的芳香胺标准溶液输入ESI电离源，电离源参数见2.3中的质谱条件。采用质谱直接进样方式对碎裂电压(fragmentar)、碰撞能量(collision energy)、质谱分辨率等质谱参数进行了优化,使21种禁用芳香胺的特征离子峰的离子强度达到最佳，得到21种禁用芳香胺的MRM质谱分析参数(见表I)。表I 24种目标有害芳香胺SIR采集参数及保留时间
Table I Optimized parameters and retention time for 26 kinds of aromaticamines
权利要求
1.一种液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，它包括以下步骤: 步骤一，称取1.0g的样品，置于100 mL锥形瓶中，加入15 mL预热到70 ±2°C的柠檬酸缓冲溶液，柠檬酸缓冲溶液的pH值为6 ； 步骤_■，将维形瓶 闭后直于恒温振汤器中震汤30 min，然后加入3 mL 200 mg /mL新鲜配制的连二亚硫酸钠溶液，立即密闭并振摇，继续于70±2°C水浴振荡器中保温30±2min,取出后2 min内冷却至室温； 步骤三，把步骤二中降温后的处理液倒入硅藻土的提取柱中吸附15 min，分别用4X20mL的乙醚洗涤锥形瓶，每次均充分震荡，洗涤液全部倒入提取柱中，收集乙醚提取液于圆底烧瓶中，在旋转蒸发仪上35°C低真空度下浓缩至近I mL，再用氮气缓慢吹扫至近干后用I mL甲醇混匀静置，用0.22μπι微孔滤膜过滤后，最后通过液相色谱-串联质谱仪进行芳香胺测定。
2.根据权利要求1所述的液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，其特征是步骤二中恒温振荡器内的温度为70±2°C。
3.根据权利要求1所述的液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，其特征是步骤三中液相色谱-串联质谱仪中检测用的色谱柱设置为UPLC BEH C18柱，流动相为甲醇和0.01%甲酸铵水溶液，在梯度条件下分离芳香胺，质谱采用电喷雾电离源正离子模式，夕卜标法定量，它的定量下限为5 50 ng /mL，21种芳香胺的标准曲线线性相关系数大于0.996，线性范围为5 5000 ng /mL。
4.在1、10、50mg /kg的3个添加水平范围内的平均回收率均在80.2% 98.3%之间，相对标准偏差(η =5)均小于10%。
5.根据权利要求3所述的液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，其特征是步骤三中质谱采用电喷雾电离源正离子模式具体过程如下:电喷雾电离源正离子模式的离子源为电喷雾离子源，扫描方式为正离子，检测方式为选择离子分析，毛细管电压为3.0kV,射频透镜电为0.0V，源温度为120°C，脱溶剂温度为300°C，脱溶剂气设置为氮气，脱溶剂气的流量为400L/h ;外标法定量。
全文摘要
本发明公开了一种液相色谱-串联质谱法测定有害芳香胺的方法，一，称取样品，置于锥形瓶中，加入预热柠檬酸缓冲溶液；二，置于恒温振荡器中震荡，然后加入配制的连二亚硫酸钠溶液，立即密闭并振摇，继续于70±2℃水浴振荡器中保温，取出后冷却至室温；三，降温后的处理液倒入硅藻土的提取柱中吸附15min，分别用乙醚洗涤锥形瓶，洗涤液全部倒入提取柱中，收集乙醚提取液于圆底烧瓶中，在旋转蒸发仪上35℃低真空度下浓缩至近1mL，再用氮气缓慢吹扫至近干后用1mL甲醇混匀静置，用0.22μm微孔滤膜过滤后，最后通过液相色谱-串联质谱仪进行芳香胺测定。
文档编号G01N30/88GK103175931SQ20121049830
公开日2013年6月26日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者李兴根, 王爱霞 申请人:泰州市产品质量监督检验所