一种测定空气过滤网中的两种防腐剂的检测方法与流程

本发明属于分析化学领域，具体涉及同时测定空气过滤网中2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(mit)和2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(oit)的检测方法，更具体地说是采用超声波提取、固相萃取小柱纯化和高效液相色谱(hplc)定性定量测定空气过滤网中mit和oit含量的方法。

背景技术：

2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(mit)和2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(oit)都是一种杂环结构，其杀菌原理主要依靠杂环上的活性部分破坏细菌细胞内的dna分子，使细菌失去活性。mit和oit作为常用的杀菌剂，对多种真菌、细菌等具有很强的抑制和杀灭作用，广泛应用于涂料、油漆、油墨、润滑油、鞋油、皮革化学、木材制品和文物保护等行业。mit和oit的基本信息如表1所示。

表1oit和mit的基本信息

随着人们对空气质量的关注日益增加，各类空气净化产品相继问世并飞速发展。空气净化器作为室内空气净化的主要手段，能够快速有效的除去空气中颗粒物、气态污染物和微生物。有些厂家会在空气过滤网中添加浸泡一些防腐剂以达到更好的除菌效果，同时还可防止滤网发霉。去年7月，韩国环境部公布韩国市面上的空气净化器和车载空调的过滤网中使用了对人体有害的oit，并命令各大生产厂家召回相关产。当高剂量的杀菌剂添加在滤网中时，会对人体健带来有潜在的风险，它会引起人体的过敏性反应。消费者在室内使用空气净化器时，滤网中的杀菌剂可能会随着净化器的排风系统进入空气中，通过空气传播的情况下进入人体，其潜在危害和不利影响已不容忽视。

目前关于防腐杀菌剂的检测方法主要有气相色谱法(gc)、气相色谱-质谱联用法(gc-ms)、液相色谱法(lc)和液相色谱-串联质谱法(lc-ms)。其中iso17070:2006规定了采用gc-ms测定皮革中的五氯苯酚防腐剂，iso13365-2011规定了lc测定皮革中2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑、邻苯基苯酚等防腐剂，gb/t20386-2006规定了采用gc-ms测定纺织品中的邻苯基苯酚，《化妆品卫生规范》(2007年版)规定了采用lc测定化妆品中的甲基氯异噻唑啉酮、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇、甲基异噻唑啉酮、苯甲醇等12种组分。但是很少有关于它们在材料基质上特别是测定空气过滤网中的分析检测方法。因此，为了了解空气过滤网中防腐杀菌剂的浓度水平，需要建立一种高效灵敏，回收率高的处理和分析方法，用于定性定量地检测滤网或者其它类似材质中的痕量防腐杀菌剂的含量水平。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种空气过滤网中杀菌防腐剂mit和oit的超声波提取和高效液相色谱仪仪器分析方法，方法简单可靠，可对其进行定性和定量检测。

超声波提取是一种快速、价廉、高效的提取技术。它是利用超声波辐射压强产生的多级效应，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶剂，促进提取的进行。本技术方案是在将样品放入密封的样品瓶内，加入提取溶剂(有机溶剂)，升温提取。

高效液相色谱(hplc)是以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案包括以下步骤：

(1)称取过滤网样品，加入溶剂，在超声仪中进行提取，提取完成后，经过c18-spe固相萃取小柱，过滤得到样品溶液，提取过程中提取温度为25～50℃，提取时间为1～2h。；

(2)用高效液相色谱仪检测2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，将待测样品溶液的色谱图与标准色谱图比较，根据峰面积计算出2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮的含量，所述高效液相色谱仪采用的流动相为甲醇或乙腈：水。

步骤(1)中，所述提取溶剂为甲醇或乙腈。

步骤(1)中，所述称取过滤网样品的质量是0.5～2g，提取溶剂的体积为20ml。

步骤(1)中，所述提取过程中提取温度为35℃，提取时间为2h。

步骤(2)中，所述高效液相色谱仪采用c18反相色谱柱(4.6×250mm，5μm)。

步骤(2)中，所述高效液相色谱仪采用检测器为二极管阵列检测器。

步骤(2)中，所述流动相甲醇或乙腈和水的体积比是85:15。

步骤(2)中，所述流动相的流速为1.0ml/min。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明利用超声波萃取技术，c18-spe固相萃取小柱纯化，采用高效液相色谱进行检测，使用外标法对过滤网中抗菌防腐剂mit和oit进行了定性和定量的分析，可用于过滤网中抗菌防腐剂mit和oit的检测。这是国内外首次尝试对空气过滤网中的防腐剂mit和oit的同时测定。

(2)本发明方法快速。mit和oit的出峰时间分别为3.071min和5.973min，测试一针的时间是7min。

(3)本发明的检测准确度高、灵敏度高、重复性好。加标回收率范围分别为99.8％～103.9％和95.3％～107.3％，相对标准偏差(rsd)范围分别为0.5％～4.7％和0.6％～6.5％，方法检出浓度(lod)分别为0.09μg/g和0.37μg/g，定量浓度(loq)分别为0.28μg/g和1.12μg/g。本发明仅仅是hplc分析，在没有连质谱的情况下检出浓度能达到0.09-0.37ug/g，效果非常好。

(4)本发明是一种简便的方法，使用等度洗脱，不需要使用梯度洗脱。

(5)本发明方法在275nm紫外波长下，滤网的杂质吸收最小，目标物质的吸收较好，能特异性的表征目标物的浓度，从而拥有极低的检出限。

附图说明

图1是mit和oit标准色谱图(保留时间和化合物名称)。

图2是mit和oit标准光谱图。

图3是实施例1的mit校准曲线。

图4是实施例1的oit校准曲线。

图5是实施例1样品谱图(保留时间和浓度)。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例中使用的仪器与试剂包括：

2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(cas号：2682-20-4，99.5％，sigma-aldrich)、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(cas号：26530-20-1，98％，torontoresearchchemicals)、甲醇(cas号：67-56-1，色谱纯，>99.9％)、试验用水为milli-q水、超声波清洗器、c18-spe固相萃取小柱、高效液相色谱仪(lc-20at)

实施例1

(1)样品预处理

将样品粉碎或研磨，准确称取约1.00g样品于密封试剂瓶中，加入20ml的甲醇，超声提取2h，提取温度为35℃，经c18-spe固相萃取小柱，滤液作为待测样液，转移至进样小瓶中，上机检测。

(2)标准工作溶液的配制

用分析天平分别称取mit和oit标准品，用甲醇配制成1000mg/l的储备溶液，将储备溶液稀释成10mg/l的工作溶液，最后配制成浓度为0.5、1.0、2.5、5.0、7.5和10.0mg/l的标准工作溶液。

(3)液相色谱分析条件

色谱柱：c18反相色谱柱(4.6×250mm，5μm)；

流动相：甲醇/水＝85/15；

流速：1.0ml/min；

检测波长：275nm；

柱温：20℃；

进样量：20μl

(4)定性鉴定：用高效液相色谱仪进行分析，以保留时间和紫外吸收光谱图定性，在相同仪器条件下，若样品中目标化合物的色谱峰保留时间和紫外吸收光谱图与标准品中目标化合物保留时间和紫外吸收光谱图相一致，则可判断滤网中存在这种抗菌防腐剂。

(5)定量分析：以标准工作溶液的结果建立标准工作曲线，线性范围0.5～10.0mg/l，相关系数均为0.9999，带入样品中目标化合物的峰面积，计算样品溶液中目标化合物的浓度，最后按样品量计算样品中目标化合物的含量，详细见图3～5。

表格1mit标准曲线的数据

表格2oit标准曲线的数据

(6)加标回收率、重复性：

回收率采用2次平行加标，加标方法为：在样品中加入0.04mg的mit和oit标物，30min后溶剂挥发完全，mit和oit吸附于样品中，按上述步骤进行提取和检测。将测定的浓度与理论添加浓度进行比较，得到目标化合物的回收率，具体数据见表2所示。可以看出，mit和oit的平均回收率分别为102.9％和96.2％，相对标准偏差(rsd)为4.7％和3.4％，说明方法回收率高、重复性好，可用于实际样品的检测。

表2样品测试值

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。