一种烟用纸张中禁用偶氮染料的测定方法,属于属于烟用内衬纸、接装纸、条盒包装纸中有害物质残留的理化检验技术领域,其特征在于:是将烟用纸张样品剪碎后加入还原液,使偶氮物质在柠檬酸缓冲溶液中被连二亚硫酸钠还原成芳香胺,然后用液液提取的方法提取溶液中的芳香胺,经浓缩后用甲醇复溶,用液相色谱串联质谱联用仪进行测定,内标法定量,本发明的方法克服了现有技术样品处理方法的不足,针对烟用接装纸、内衬纸和卷烟条与盒包装纸样品优化了样品前处理方法和仪器检测条件。由于不需要过固相萃取柱,无需旋转蒸发等繁琐净化和浓缩的步骤,使得该方法具有操作准确、回收率高、快速简便及灵敏度高等优点。
1.xa0一种烟用纸张中禁用偶氮染料的测定方法,其特征在于:是将烟用纸张样品剪碎后加入还原液,使偶氮物质在柠檬酸缓冲溶液中被连二亚硫酸钠还原成芳香胺,然后用液液提取的方法提取溶液中的芳香胺,经浓缩后用甲醇复溶,用液相色谱串联质谱联用仪进行测定,内标法定量,具体步骤如下:a、将烟用纸张样品进行进行裁剪;b、样品的提取:将样品剪成5xa0mm*5xa0mm左右的碎片,混合均匀;称取0.5xa0g样品;将碎片置于50xa0mL具塞三角瓶中,加入15xa0mL预热至70±2°C的柠檬酸缓冲液,猛烈摇动,使液体浸透样品,于70±2°C水浴中放置30xa0min;加入连二亚硫酸钠水溶液3xa0mL,保持70±2°C,反应30xa0min;然后将锥形瓶流动的冷水中于2min内冷却至室温;xa0c、样品净化:往三角瓶中分别加入1xa0mLxa020%的氢氧化钠溶液,100μL内标(D9-4-氨基联苯)溶液、10xa0mL叔丁基甲醚和8-10g的无水硫酸钠,振荡10xa0min,然后静置5xa0min,取1xa0mL的上层清夜,加入2-3滴的醋酸溶液,氮吹至尽干,用1xa0mLxa0的甲醇复溶,进LC-MS/MS分析;d、准备标准工作溶液:分别称取0.01g各种芳香胺标准品到10xa0mL容量瓶中,用甲醇稀释并最终配制成具有浓度梯度的标准工作溶液;xa0e、液相色谱-串联质谱测定:吸取配制好的不同浓度的标准工作溶液,注入液相色谱-串联质谱仪;f、芳香胺测定结果的计算以内标法进行残留量的定量分析,即以各芳香胺和内标的定量离子对峰面积对其相应浓度进行回归分析,得到标准曲线,相关系数大于等于0.999,对提取后的样品进行测定,测得检出芳香胺和内标的定量离子对峰面积比,代入标准曲线,求得样品中的芳香胺的残留量。
2.根据权利要求1所述的烟用纸张中禁用偶氮染料的测定方法,其特征在于:所述烟用纸张样品包括烟用内衬纸、接装纸、条盒包装纸,裁剪的具体要求如下:烟用接装纸的裁剪方式按照YCxa0171-2008的规定进行,即准确裁切长200xa0mm,宽40xa0mm的接装纸样品(应包含一个单边);烟用内衬纸的裁剪方式按照YCxa0264-2008的规定进行,即裁剪面积约170xa0cm²(即相当于普通卷烟软盒包装所采用的内衬纸面积);卷烟条与盒包装纸的裁剪方式按照YC/Txa0207-2006的规定进行,即对硬盒包装纸,参照印刷压痕准确裁取主包装面,面积为22.0xa0cmxa0*xa05.5xa0cm,对软盒包装纸,取一张软盒包装纸,面积为15.5xa0cmxa0*xa0xa010.0xa0cm,对条包装纸,在包装正面中央区域,准确裁取22.0xa0cm*xa05.5xa0cm的样品。
3.根据权利要求1所述的烟用纸张中禁用偶氮染料的测定方法,其特征在于:标准工作溶液的配制方式如下:称取10xa0mg的各种芳香胺标准品到10xa0mL容量瓶中,用甲醇稀释定容,配制成浓度约为1.0xa0mg/mL的混合标准储备液;移取混合标准储备液1mL于100mL容量瓶中,用甲醇稀释定容,得到浓度约为10μg/mL的混合工作溶液;分别移取一定体积的混合工作溶液于10xa0mL容量瓶中,并加入100μL内标溶液;用甲醇稀释定容,即配制成不同浓度的标准工作溶液,系列标准工作溶液浓度分别为:20xa0ng/mL,50xa0ng/mL,100xa0ng/mL,200xa0ng/mL,500xa0ng/mL和1000xa0ng/mL。
4.根据权利要求1所述的烟用纸张中禁用偶氮染料的测定方法,其特征在于:采用的液相色谱条件为:色谱柱:苯基柱xa0(150xa0mm*xa04.6xa0mm,3μm);流动相:甲醇/5xa0mxa0mol醋酸胺水溶液,流速:200μL/min;梯度洗脱;xa0柱温:30xa0°C;进样量:5μL;采用的质谱条件:扫描方式:正离子扫描;xa0电喷雾离子源(ESI);xa0雾化气流量为50xa0psi;xa0气帘气流量15xa0psi;xa0辅助加热气流量为50xa0psi;xa0离子化温度550xa0°C;xa0碰撞气流量为10xa0psi;xa04种气体均为氮气;xa0停留时间为50xa0msec;xa0电离电压5500xa0V,xa0检测方式:正离子多离子反应监测(MRM)。
5.根据权利要求1所述的烟用纸张中禁用偶氮染料的测定方法,其特征在于:梯度洗脱程序见下表:ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="428"/>。xa0技术领域
本发明属于烟用内衬纸、接装纸、条盒包装纸中有害物质残留的理化检验技术领域,主要涉及烟用内衬纸、接装纸、条盒包装纸中偶氮染料的测定技术,具体说是偶氮物质在柠檬酸缓冲溶液中被连二亚硫酸钠还原成芳香胺,然后用液液提取的方法提取溶液中的芳香胺,经浓缩后用甲醇复溶,用液相色谱串联质谱联用仪进行测定,内标法定量。xa0
背景技术
烟用纸张包括内衬纸、接装纸、条盒包装纸等的生产过程中,需要加入各种各样的化学品如漂白剂、加工助剂、印刷油墨、防腐杀菌剂等化学物,以改善其包装性能和美观性。但是研究发现,这些化学品会残留在纸张中,进而迁移到卷烟中,其中一些迁移物具有毒性甚至致癌作用,对消费者的健康构成危害。美国、欧盟、日本等发达国家都对与食品接触的包装材料制定了相应的法规和限量标准,并实施了严格的市场准入管理。偶氮染料就是分子结构中含有偶氮基-N=N-的染料。根据偶氮基数目的多少可分为单偶氮、双偶氮染料及多偶氮染料。目前市场上70%左右的合成染料均为以偶氮结构为基础的偶氮染料,它广泛出现于直接染料、酸性染料、活性染料、金属络合染料、分散染料、阳离子染料及缩聚染料等合成染料之中。xa0通常研究认为,偶氮染料其结构本身通常不会对人体产生有害影响,但有一些用“芳胺类中间体”合成的偶氮染料,因其与人体皮肤长期接触之后,会因人表面皮肤的弱酸环境,极易发生还原反应并使偶氮基断裂,生成大量芳胺类化合物。其反应式如下:ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="527"/>而这类化合物往往存在着严重致癌性,极易使人体细胞诱发病变,对人体皮肤甚至膀胱、输尿管等器官会产生极其严重的致癌损害,是应该被明令禁止的。这种违禁的偶氮染料,也被称为“致癌芳香胺染料”,同时也就是国家标准GBxa018401-2010所禁止使用的可分解芳香胺染料。1994年,德国政府颁布法令禁止使用能够产生xa020xa0种有害芳香胺的118种偶氮染料。xa0欧盟于1997年发布了97/548/EECxa0指令,是欧盟国家禁止在纺织品和皮革制品中使用可裂解并释放出某些致癌芳香胺的偶氮染料的法令,共包含22个致癌芳香胺。欧盟于xa02001xa0年xa03xa0月xa027xa0日发布xa0了xa02001/Cxa096Exa0/18xa0指令,该指令规定了3个禁用染料的检测方法,同时要求致癌芳香胺的检出量不得超出30xa0mg/kg。2002xa0年xa07xa0月xa019xa0日,xa0欧盟公布第xa02002/61号令,指出凡是在还原条件下释放出致癌芳香胺的偶氮染料都被禁用。我国《国家纺织产品基本技术规范》中对于致癌芳香胺的限量要求为20xa0mg/kg。《GB/T18885-2009生态纺织品技术要求》对芳香胺的限量要求为20xa0mg/kg。目前,检测芳香胺的方法主要气相色谱法(GC-ECD)、气相色谱串联质谱法(GC-MS)(李英、张焱、荆瑞俊等,气相色谱-质谱法测定纺织品中的芳香胺化合物。印染,2006(3):40-42),液相色谱法(HPLC-DAD)(王卉卉,牛增元,叶曦雯等,染色纺织品与皮革制品中23种禁用偶氮染料的高效液相色谱法测定。分析测试学报,28(8):944-948)和液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)(温裕云、欧廷、何明超等。超高效液相色谱-串联质谱法快速测定纺织品和皮革中偶氮染料释放的致癌芳香胺。色谱,31(4):380-385;钱微君,阮勇,石东亮等。染色纺织品中禁用偶氮染料的高效液相色谱-电喷雾电离质谱联用法测定。纺织学报,31(12):89-92)。这些方法都需要繁琐的前处理过程,部分芳香胺回收率低。GC、HPLC法对仪器设备要求低,但易受到杂质干扰的影响,造成假阳性。而且芳香胺极性较大、热稳定性较差,采用GC-MS法分析时,灵敏度不高且色谱峰峰型较差。发明内容:本发明的目的旨在克服现有技术缺陷,提供一种在将样品剪碎后,加入还原液,然后进行液液萃取,萃取液浓缩、复溶后直接以液相色谱-串联质谱测定纸张中芳香胺的测定方法,该方法能快速、准确检测纸张中芳香胺,测定结果准确、测定干扰少。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种烟用纸张中禁用偶氮染料的测定方法,是将烟用纸张样品剪碎后加入还原液,使偶氮物质在柠檬酸缓冲溶液中被连二亚硫酸钠还原成芳香胺,然后用液液提取的方法提取溶液中的芳香胺,经浓缩后用甲醇复溶,用液相色谱串联质谱联用仪进行测定,内标法定量,具体步骤如下:a、将烟用纸张样品进行进行裁剪,烟用纸张样品包括烟用内衬纸、接装纸、条盒包装纸,裁剪的具体要求如下:烟用接装纸的裁剪方式按照YCxa0171-2008的规定进行,即准确裁切长200xa0mm,宽40xa0mm的接装纸样品(应包含一个单边);烟用内衬纸的裁剪方式按照YCxa0264-2008的规定进行,即裁剪面积约170xa0cm²(即相当于普通卷烟软盒包装所采用的内衬纸面积);卷烟条与盒包装纸的裁剪方式按照YC/Txa0207-2006的规定进行,即对硬盒包装纸,参照印刷压痕准确裁取主包装面,面积为22.0xa0cmxa0*xa05.5xa0cm,对软盒包装纸,取一张软盒包装纸,面积为15.5xa0cmxa0*xa010.0xa0cm,对条包装纸,在包装正面中央区域,准确裁取22.0xa0cmxa0*xa05.5xa0cm的样品。b、样品的提取:将样品剪成5xa0mm*xa05xa0mm左右的碎片,混合均匀;称取0.5xa0g样品(精确至0.0001xa0g);将碎片置于50xa0mL具塞三角瓶中,加入15xa0mL预热至70±2°C的柠檬酸缓冲液,猛烈摇动,使液体浸透样品,于70±2°C水浴中放置30xa0min;加入连二亚硫酸钠水溶液3xa0mL,保持70±2°C,反应30xa0min;然后将锥形瓶流动的冷水中于2min内冷却至室温;xa0c、样品净化:往三角瓶中分别加入1xa0mLxa020%的氢氧化钠溶液,100μL内标(D9-4-氨基联苯)溶液、10xa0mL叔丁基甲醚和适量(8-10g)无水硫酸钠,振荡10xa0min,然后静置5xa0min。取1xa0mL的上层清夜,加入2-3滴的醋酸溶液,氮吹至尽干,用1xa0mLxa0的甲醇复溶,进LC-MS/MS分析;d、准备标准工作溶液:分别称取0.01g各种芳香胺标准品中到10xa0mL容量瓶中,用甲醇稀释并最终配制成具有浓度梯度的标准工作溶液;xa0e、液相色谱-串联质谱测定:吸取配制好的不同浓度的标准工作溶液,注入液相色谱-串联质谱仪;f、芳香胺测定结果的计算以内标法进行残留量的定量分析,即以各芳香胺和内标的定量离子对峰面积对其相应浓度进行回归分析,得到标准曲线,相关系数大于等于0.999,对提取后的样品进行测定,测得检出芳香胺和内标的定量离子对峰面积比,代入标准曲线,求得样品中的芳香胺的残留量。在本发明中标准工作溶液的配制方式如下:称取10xa0mg标准品到10xa0mL容量瓶中,精确至0.0001g,用甲醇稀释定容,配制成浓度约为1.0xa0mg/mL的混合标准储备液;移取混合标准储备液1mL于100mL容量瓶中,用甲醇稀释定容,得到浓度约为10μg/mL的混合工作溶液;分别移取一定体积的混合工作溶液于10xa0mL容量瓶中,并加入100μL内标溶液。用甲醇稀释定容,即配制成不同浓度的标准工作溶液,系列标准工作溶液浓度分别为:20xa0ng/mL,50xa0ng/mL,100xa0ng/mL,200xa0ng/mL,500xa0ng/mL和1000xa0ng/mL;采用的液相色谱条件为:色谱柱:苯基柱xa0(150xa0mm*xa04.6xa0mm,3μm);流动相:甲醇/5xa0mxa0mol醋酸胺水溶液,流速:200μL/min;梯度洗脱程序见表1;xa0柱温:30xa0°C;进样量:5μL;采用的质谱条件:扫描方式:正离子扫描;xa0电喷雾离子源(ESI);xa0雾化气流量为50xa0psi;xa0气帘气流量15xa0psi;xa0辅助加热气流量为50xa0psi;xa0离子化温度550xa0°C;xa0碰撞气流量为10xa0psi;xa04种气体均为氮气;xa0停留时间为50xa0msec;xa0电离电压5500xa0V,xa0检测方式:正离子多离子反应监测(MRM),MRM参数见表2。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="425"/>ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="486"/>ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="553"/>本发明的方法克服了现有技术样品处理方法的不足,针对烟用接装纸、内衬纸和卷烟条与盒包装纸样品优化了样品前处理方法和仪器检测条件。与现有技术相比本发明方法具有如下优良效果:(1)本发明采取对样品进行剪碎的预处理方式,使溶剂更好的接触样品,实验结果表明,这样处理可以提高还原效果和芳香胺的萃取效率。(2)本发明还原之后在萃取液中加入氢氧化钠,将溶液调整为碱性,有利于有机溶剂对目标物的萃取。(3)本发明在氮吹过程中加入醋酸,使得芳香胺以离子形式存在,可以避免芳香胺在氮吹得过程中损失,提高回收率。(4)本发明方法利用LC-MS/MS测定纸张中芳香胺的含量,可以同时进行定量和定性分析,无需再使用其他仪器进行定性分析。(5)本发明方法由于不需要过固相萃取柱,无需旋转蒸发等繁琐净化和浓缩的步骤,使得该方法具有操作准确、回收率高、快速简便及灵敏度高等优点。1xa0xa0xa0xa0本发明方法的检测限:将不同浓度的芳香胺标准工作溶液注入LC-MS/MS,以3倍信噪比(S/Nxa0=xa03)计算检测限(LOD),检测限见表3。2xa0xa0xa0xa0本发明方法的重复性和加标回收率:在空白样品中加入芳香胺的标准溶液,然后按本发明的方法进行前处理和LC-MS/MS分析,并按照加标量和测定值计算其回收率,结果见表3。由表3可以看出方法稳定性良好,平均相对标准偏差(RSD)小于6.5%,说明本发明重复性好。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="425"/>
附图说明
图1为本发明的测定方法流程图(该图作为摘要附图)。
具体实施方式
本发明以下结合实例做进一步描述,但并不是限制本发明。实例1:1.仪器与试剂:叔丁基甲醚,甲醇,醋酸均为色谱级试剂;蒸馏水,符合GB/Txa06682中一级水的要求。APIxa04000四极杆串联质谱仪;水浴恒温振荡器;瑞士Mettlerxa0AExa0163电子天平(感量:0.0001g)。2.样品处理:先将试样进行裁剪:烟用接装纸的裁剪方式按照YCxa0171-2008的规定进行,即准确裁切长200xa0mm,宽40xa0mm的接装纸样品(应包含一个单边);烟用内衬纸的裁剪方式按照YCxa0264-2008的规定进行,即裁剪面积约170xa0cm²(即相当于普通卷烟软盒包装所采用的内衬纸面积);卷烟条与盒包装纸的裁剪方式按照YC/Txa0207-2006的规定进行,即对硬盒包装纸,参照印刷压痕准确裁取主包装面,面积为22.0xa0cm*xa05.5xa0cm,对软盒包装纸,取一张软盒包装纸,面积为15.5xa0cmxa0*xa010.0xa0cm,对条包装纸,在包装正面中央区域,准确裁取22.0xa0cm*xa05.5xa0cm的样品;将样品剪成5xa0mm*xa05xa0mm左右的碎片,混合均匀;称取0.5xa0g样品(精确至0.01xa0g);将碎片置于50xa0mL具塞三角瓶中,加入17xa0mL预热至70±2°C的柠檬酸缓冲液,猛烈摇动,使液体浸透样品,于70±2°C水浴中放置30xa0min;加入连二亚硫酸钠水溶液3xa0mL,保持70±2°C,反应30xa0min;然后将锥形瓶于2min内冷却至室温;在三角瓶中分别加入1xa0mL20%的氢氧化钠溶液,100μL内标溶液、10xa0mL叔丁基甲醚和8-10xa0g的无水硫酸钠,振荡10xa0min,然后静置5xa0min。取1xa0mL的上层清夜,加入2-3滴的醋酸溶液,氮吹至尽干。用1xa0mLxa0的甲醇复溶,进LC-MS/MS分析;3.准备标准工作溶液:称取10xa0mg各种芳香胺标准品到的10xa0mL容量瓶中,精确至0.0001g,用甲醇稀释定容,配制成浓度约为1.0xa0mg/mL的混合标准储备液;移取混合标准储备液1mL于100mL容量瓶中,用甲醇稀释定容,得到浓度约为10μg/mL的混合工作溶液;分别移取一定体积的混合工作溶液于10xa0mL容量瓶中,并加入100μL内标溶液。用甲醇稀释定容,即配制成不同浓度的农药标准工作溶液,系列标准工作溶液浓度分别为:20xa0ng/mL,50xa0ng/mL,100xa0ng/mL,200xa0ng/mL,500xa0ng/mL和1000xa0ng/mL;4.测定方法:xa0以内标法进行残留量的定量分析,即以各芳香胺和内标的定量离子对峰面积对其相应浓度进行回归分析,得到标准曲线,相关系数大于等于0.999,对提取后的样品进行测定,测得检出芳香胺和内标的定量离子对峰面积比,代入标准曲线,求得样品中的芳香胺的残留量,求得样品中联苯胺、4,4-二氨基二苯甲烷和2,4-二氨基甲苯的含量分别是2.08xa0μg/g、1.01μg/g和0.85xa0μg/g。为判断方法的准确性,在此样品中加入1.0μg的联苯胺、4,4-二氨基二苯甲烷和2,4-二氨基甲苯标准混合溶液,进行同上的样品前处理,以LC-MS/MS测得各种芳香胺的选择离子峰面积,代入标准曲线,求得此时样品中的联苯胺、4,4-二氨基二苯甲烷和2,4-二氨基甲苯含量为3.0μg/g、2.01μg/g和1.80μg/g,即联苯胺、4,4-二氨基二苯甲烷和2,4-二氨基甲苯的加标回收率均大于96.0%,说明此方法是准确的。xa0实例2:如实例1所述的方法,选择另一烟用接装纸样品,测得样品中各种芳香胺含量均为0。xa0实例3:如实例1所述的方法,选择另一烟用内衬纸样品,测得样品中各种芳香胺含量均为0。