一种纸张中尿素含量的测定方法
【专利摘要】本发明涉及一种纸张中尿素含量的测定方法，包括样品溶液的制备，液相色谱分析及测定结果的计算等步骤。经优化之后的检测方法具有检测时间短、操作简便、灵敏度高、回收率高及重复性好等优点，本发明方法的色谱条件使尿素的色谱峰与杂质色谱峰分离较好，并且具有较好的相关性，检出限为2.34μg/g，平均回收率为93.56％，样品测试结果的平均相对标准偏差为2.05％。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纸张中尿素含量的测定方法，属于纸张材料的理化检验【技术领域】。 一种纸张中尿素含量的测定方法
【背景技术】
[0002] 尿素别名碳酰二胺、碳酰胺、脲。是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物。其化学公 式为C0N2H4、C0(NH2) 2或CN2H40,国际非专利药品名称为Carbamide。外观是白色晶体或粉 末。尿素在肝合成，是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。这代谢过程称为尿素循环。尿素 是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。化学式：C0(NH 2)2，分子质量60. 06,无 色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒，无臭无味。含氮量 约为46. 67%，密度1. 335g/cm3。溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿，呈弱碱性。CAS No. :57-13-6， 分子量：60.05;烙点：131-1351：;沸点：196.6，折射率 ：1120/1)1.40;闪光点：72.7°(：，密 度：1. 335 ;水溶性：1080 g/L (20°C )。化学性质：可与酸作用生成盐。有水解作用。在高 温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。
[0003] 尿素作为活化剂和双氧水在造纸的漂白过程中有理想的漂白效果，同时尿素和氢 氧化钾蒸煮可以制备化学浆，作为造纸原料，因此在纸张中会有尿素的存在。
[0004] 尿素进入人体，超过了吸收能力之后，对人体的肝，肾，肺泡等器官都有损害。
[0005] 卫生部办公厅关于《食品添加剂使用标准》(GB2760-2011)有关问题的复函（卫办 监督函〔2011〕919号）中明确规定包括尿素在内的39种添加剂不得作为食品用加工助剂 生产经营和使用。
[0006] 目前，纸张中尿素的测定尚无国家标准。文献报道的尿素测定多为游泳池水中尿 素、土壤中尿素和化妆品等中尿素的测定。检测方法为对尿素采用二乙酰一肟衍生后采用 分光光度法，或高效液相色谱紫外检测法测定。
[0007] 其中GB/T18204. 19-2000中对游泳池中尿素采用二乙酰一肟衍生后采用分光光 度法进行检测。1970年，Douglas&Bremner以2 mol/L KC1-PMA溶液为浸提剂，在酸性环 境（H3P04-H2S04)和氨基硫脲（TSC)存在下，以二乙酰一肟（DAM)为显色剂，形成红色化合 物，用以测定尿素含量。这种方法在国内外得到了广泛应用。测定土壤中尿素含量常用的 方法还有邻苯二甲醛比色法、脲酶法、高效液相色谱法等。其中华晓莹等应用高效液相色 谱法对德州郊区土壤进行检测，测定了不同土壤样品中的尿素含量。样品取自麦田、菜园、 河边等不同地点，分析柱采用C18色谱柱，以纯水为流动相，用紫外检测器检测，测定波长 190nm，室温下进行检测。该法相关性好，精密度高。通过对谱图和数据进行分析，得到不同 土壤中尿素的含量，在农业生产中可以起到一定的指导作用。汪建飞等建立了一种土壤中 尿素的高效液相色谱分析方法。以纯水为流动相，采用0DS色谱柱，流量lmL/ min，测定波 长190nm。测定尿素的线性范围为2?20g/mL，检测限为0. 3g/mL ;回收率为96. 3?104. 5%， 相对标准偏差为3. 8~ 5.2%。杜彦山等根据二乙酰一肟与在酸性条件下尿素的反应，建立 了一种分光光度法快速测定牛奶中尿素含量的方法，该方法可以定性和定量测定牛奶中尿 素含量。在〇.1258/1~4/1之间线性良好，平均回收率为99.4%。该方法在实际的原料奶 质量控制中得到了很好的应用。胡盛华等首次采用毛细管电泳/电化学法测定了尿素在人 体唾液中的含量。考察了工作电极的工作电位、分离电压和进样时间等对分离检测的影响。 优化条件下，以直径300 μ m的铜电极为工作电极，工作电位+0. 65 V (vs. SCE)，0. 25 mol/L 氢氧化钠运行液中尿素质量浓度与峰电流在〇. 5?2. 0 g/L范围内呈现良好线性，检出限 为0. 05g/L (0. 83mmol/L) (S/N=3)。该法简单可靠，所需样品很少，对肾病的初步诊断具有 一定的参考价值。
[0008] 二乙酰一肟衍生分析方法存在着操作烦琐、耗费时间长，所需的专门试剂或是难 以采购，或是对分析人员的健康及环境有潜在的危害等缺点，因此采用高效液相色谱法检 测成为一种简便的测定尿素的方法。其中安徽省地方标准《化妆品中尿素的测定高效液相 色谱法》就是采用高效液相色谱法对化妆品中的尿素进行检测。此法不用对尿素进行衍生 化而直接采用液相色谱法进行测定，方法简单、快速。。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的旨在克服现有技术缺陷，并以上述方法为基础，建立一套适用性强、 稳定性可靠的纸张中尿素的测定方法，对纸张中尿素的含量进行有效监管。本方法考察了 纸张中尿素的萃取条件，优化了色谱分离的条件，为简便、快速有效的测定纸张中尿素残留 的含量提供了技术支持。
[0010] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种纸张中尿素含量的测定方法， 包括以下步骤： (1)标准溶液的配制：配制具有浓度梯度的尿素的标准工作溶液；具体配制方法如下： 称取尿素 l〇mg(精确至0. lmg),用超纯水溶解转移至100mL容量瓶中，定容至刻度并摇勻， 作为一级母液；取一级母液lmL至50mL容量瓶中，用超纯水定容至刻度，作为二级母液；保 存于2°C _8°C，有效期1个月。分别准确移取1〇μ?，5〇μ?，10〇μ?，20〇μ?，50〇μ?和ΙΟΟΟμ?的 二级母液至10mL容量瓶中，用磷酸二氢氨水溶液定容至刻度，得到系列标准工作溶液，现 配现用。
[0011] (2)样品溶液的制备：称取2g纸张样品碎片，精确至0. lmg，将碎片置于100 mL具 塞三角瓶中，准确加入50 mL水，80°C恒温水浴120 min，取出放置室温过滤后待高效液相色 谱分析； (3)液相色谱分析：利用液相色谱仪分别对标准溶液和样品溶液进行检测分析，色谱分 析条件为色谱柱采用Atlantis HILIC Silica (5μηι，4. 6mm*250mm)液相色谱柱，色谱柱温 度为30°C，进样量为10 μ L，流速为0. 5mL/min ;二极管阵列检测器检测波长：200nm ;流动 相：A :4mmol/L磷酸二氢铵水溶液20%，B:乙腈80%，等度洗脱，总洗脱时间为10min，以保留 时间定性，峰面积外标法定量。
[0012] (4)纸张中尿素含量的计算，计算方法如下：首先将尿素标准物质配制成不同浓度 的标准溶液，并进样分析，以所配置的标准溶液的浓度对所得的目标物的面积作图，得到标 准工作曲线；然后将样品溶液检出的目标物的峰面积，代入标准工作曲线；即得到样品中 尿素的含量。
[0013] 本发明的检测方法对样品的处理方法和色谱条件进行了优化，达到了以下效果： (1)检测时间短：采用本发明测定纸张中尿素含量周期仅需要10分钟； (2)本发明具有操作简便、灵敏度高、回收率高及重复性好的优点：本发明方法的色 谱条件使纸张中尿素色谱峰与杂质色谱峰分离较好，并且具有较好的相关性，检出限为 2. 34 μ g/g，平均回收率为93. 56%，样品测试结果的平均相对标准偏差为2. 05%。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的测定方法的流程图； 图2为纸张中尿素的标准曲线线性方程及线性回归系数坐标图； 图3为标准溶液的色谱图； 图4为样品溶液的色谱图。
【具体实施方式】
[0015] 本发明以下结合实施例（附图）做进一步描述： 实施例1 本实施例对纸张中尿素含量的测定方法如下(所述检测方法的流程图如图1所示） (1)标准溶液的配制：称取尿素10mg(精确至0. lmg),用超纯水溶解转移至100mL容量 瓶中，定容至刻度并摇匀，作为一级母液；取一级母液lmL至50mL容量瓶中，用超纯水定容 至刻度，作为二级母液；保存于2°C _8°C，有效期1个月。分别准确移取1〇μ?，5〇μ?，10〇μ?， 20〇μ?，50〇μ?和100〇μ?的二级母液至10mL容量瓶中，用磷酸二氢氨水溶液定容至刻度，得 到系列标准工作溶液，现配现用。
[0016] (2)样品溶液的制备：称取2g纸张样品碎片，精确至0. lmg，将碎片置于100 mL具 塞三角瓶中，准确加入50 mL水，80°C恒温水浴120 min，取出放至室温过滤后待高效液相色 谱分析。
[0017] (3)色谱分析：色谱柱米用 Atlantis HILIC Silica (5 μ m，4. 6mm*250mm)液相色 谱柱，色谱柱温度为30°C，进样量为10 μ L，流速为0. 5mL/min ;二极管阵列检测器检测波 长：200nm ;流动相：A :4mmol/L磷酸二氢铵水溶液20%，B:乙腈80%，等度洗脱，总洗脱时间 为10min，以保留时间定性，峰面积外标法定量。
[0018] 标准溶液的色谱分析结果如图3所示；样品溶液的色谱分析结果如图4所示； (4)所述纸张中尿素含量的计算如下：所述的纸张中尿素含量的计算方法如下：首先 将尿素标准物质配制成不同浓度的标准溶液，并进样分析，以所配置的标准溶液的浓度对 所得的目标物的面积作图，得到标准工作曲线；然后将样品溶液检出的目标物的峰面积，代 入标准工作曲线；即得到样品中尿素的含量。
[0019] 表1纸张中尿素的标准曲线和检出限
【权利要求】
1. 一种纸张中尿素含量的测定方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 标准溶液的配制：配制具有浓度梯度的尿素标准工作溶液； (2) 样品溶液的制备：称取2g纸张样品碎片，精确至0. lmg，将样品碎片置于100 mL具 塞三角瓶中，准确加入50 mL水，80°C恒温水浴120 min，取出放至室温过滤后待高效液相色 谱分析； (3) 液相色谱分析：利用液相色谱仪分别对标准溶液和样品溶液进行检测分析，色谱分 析条件为色谱柱采用Atlantis HILIC Silica液相色谱柱，规格5ym，4.6mm*250mm，色谱柱 温度为30°C，进样量为10 μ L，流速为0. 5 mL/min ;二极管阵列检测器检测波长：200nm ;流 动相：A :4mmol/L磷酸二氢铵水溶液20%，B:乙腈80%，等度洗脱，总洗脱时间为lOmin，以保 留时间定性，峰面积外标法定量 (4) 纸张中尿素含量的计算。
2. 根据权利要求1所述的纸张中尿素含量的测定方法，其特征在于：所述标准溶液的 配制方法如下：称取尿素 l〇mg，精确至0. lmg,用超纯水溶解转移至100mL容量瓶中，定容 至刻度并摇匀，作为一级母液；取一级母液lmL至50mL容量瓶中，用超纯水定容至刻度，作 为二级母液；分别准确移取1〇μ?，5〇μ?，10〇μ?，20〇μ?，50〇μ?，ΙΟΟΟμ?的二级母液至10mL容 量瓶中，用磷酸二氢氨水溶液定容至刻度，得到系列标准工作溶液。
3. 根据权利要求1所述的纸张中尿素含量的测定方法，其特征在于：所述的纸张中尿 素含量的计算方法如下：首先将尿素标准物质配制成不同浓度的标准溶液，并进样分析，以 所配置的标准溶液的浓度对所得的目标物的面积作图，得到标准工作曲线；然后将样品溶 液检出的目标物的峰面积，代入标准工作曲线，即得到样品中尿素的含量。
【文档编号】G01N30/02GK104101664SQ201410380095
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】张洪非, 边照阳, 杨飞, 唐纲岭, 李中皓, 范子彦, 刘珊珊, 王颖, 张艳革 申请人:国家烟草质量监督检验中心