幾種新型樣品前處理技術在禁用偶氮染料檢測中的可行性分析

邱麗君

（福建省纖維檢驗局，福建 福州 350026）

1 引言

紡織服裝在使用了含有禁用芳香胺的偶氮染料之后，在與人體的長期接觸中,染料可能被皮膚吸收，并在人體內擴散。這些染料在人體正常代謝所發生的生化反應條件下，可能發生分解還原反應，并釋放出致癌芳香胺。致癌芳香胺經過活化作用，改變人體的DNA結構，最終引起人體病變和誘發癌癥[1]。

禁用偶氮染料被正式列入GB 18401-2003《國家紡織產品基本安全技術規范》是在2003年。目前，其監控檢測主要依據國家標準GB/T 17592-2006《紡織品 禁用偶氮染料檢測方法》與歐盟標準EN l4362-1：2003及EN 14362-2：2003等。然而，這些標準，在預處理過程上相差無幾，都非常復雜，需包括取樣、（抽提）潤濕、還原裂解、萃取、濃縮、定容等步驟。其中，任一樣品處理過程中的微小錯漏都會導致錯誤的檢驗結果，給檢測機構和受檢客戶帶來嚴重的影響。同時，前處理過程中要使用大量高純度的試劑和提取柱等材料，費用相當昂貴，操作人員的健康也備受影響。

因此，發展一種具有簡單、快速、消耗有機溶劑少且易與其他分析儀器（如氣相色譜-質譜聯用儀）聯用等優點的樣品前處理技術，具有一定的意義。現今較為新型且分析速度快、富集率高的前處理方法有分散液液微萃取（Dispersive liquid liquid microextraction, DLLME）技術、固相微萃取（Solid-Phase Microextraction,SPME）技術、分子印跡技術等。現主要概述這三種新型樣品前處理技術的原理和特征，并對其在禁用偶氮染料檢測中的應用進行可行性分析。

2 新型樣品前處理技術概述

2.1 固相微萃取（SPME）

SPME技術由加拿大Waterloo大學的Arhturhe和Pawliszyn于1990年首創[2]。該技術基于目標物在樣品和涂層兩相間分配作用的原理，利用萃取頭內熔融 SiO2纖維表面色譜固定相的吸附作用，將分組從樣品基質中萃取富集起來，完成樣品的前處理過程[3]。在進樣過程中，利用氣相色譜進樣器的高溫及液相色譜、毛細管電泳的流動相將吸附的組分從固定相中解吸下來，進行分析，使樣品預處理過程大為簡化，提高了分析速度及靈敏度[4]，是集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體的樣品前處理新技術，易于實現與氣相色譜、氣相色譜質譜聯用、液相色譜、液相色譜質譜聯用等儀器的聯用。與傳統的樣品前處理技術如液液萃取、索式提取等相比，由于其不使用有機溶劑，且簡便、快速、樣品用量少，因而倍受分析工作者的青睞。

然而，對于第三方檢測部門，SPME需要價格較貴的SPME萃取頭，且萃取頭的壽命較短，在日常樣品檢測量較多的情況下存在一定的局限性。

2.2 分子印跡技術

分子印跡技術是指為獲得在空間結構和結合位點上與某一分子（模板分子）完全匹配的聚合物的實驗制備技術。它是通過以下方法實現的：（a）將模板分子與功能單體通過共價鍵或非共價鍵的方式結合形成某種可逆的復合物；（b）在交聯劑和引發劑的作用下形成具有大孔、網狀的聚合物；（c）通過溶劑洗脫或在一定條件下水解去除模板分子，聚合物中就留下了與原來模板分子完全匹配的空穴[5]，這樣的空穴便可以與混合物中待分離的分析物進行可逆的特異性結合，從而達到分離、純化、富集的目的[6]。這種聚合物為分子印跡聚合物，除具有強大的分子識別功能外，還具有機械強度好、耐高溫、耐酸堿、耐溶劑性好、穩定性好、能夠反復使用等優點[7]。

因此，分子印跡技術對結構相似的一系列待測分析物具有極高的選擇性，而禁用偶氮染料共有24種，其結構雖均含有苯胺，然而24種禁用偶氮染料的結構上有的存在一個苯胺結構，有的則含有兩個苯胺結構，其分子大小及空間結構各不相同，不利于分子印跡技術這項前處理技術發揮其獨特的優勢。

2.3 分散液液微萃取（DLLME）

DLLME于2006年首次被提出[8]，具有富集能力高、操作簡單、有機溶劑用量少和萃取時間短等優點[9]。DLLME作為一種新型的前處理方法，易于實現與氣相色譜、氣相色譜質譜聯用、液相色譜、液相色譜質譜聯用、原子吸收分光光度計等儀器聯用，廣泛應用在農藥殘留、食品安全、重金屬分析等領域。

DLLME技術相當于微型化的液液萃取，是待測物在小體積的萃取劑和樣品溶液中的平衡分配過程。DLLME萃取過程如圖1所示，首先用注射器吸取萃取劑和分散劑的混合溶液后迅速注入到樣品溶液中（A）；疏水性萃取劑隨著親水性分散劑在樣品溶液中擴散而均勻分布在水相中，形成一個水/分散劑/萃取劑的乳濁體系（B）；通過離心，使萃取劑與水相分離沉積到試管底部（C）；用微量進樣器吸取一定量的萃取劑后直接進樣分析（D）。

圖1 DLLME 萃取步驟

基于此，本文嘗試將液液微萃取這一新型樣品前處理方法結合GC-MS儀器，萃取、富集、分離并檢測24種禁用偶氮染料。目前，暫無發現將DLLME技術用于紡織品禁用偶氮染料的前處理。

3 分散液液微萃取在禁用偶氮染料檢測中的應用分析

本文嘗試將DLLME用于24種禁用偶氮染料的萃取，具體步驟如下：移取1mL5.0μg/mL24種禁用偶氮染料混合標準溶液（甲醇），加入含有15mL預熱過的檸檬酸鹽緩沖液（0.06mol/L，pH=6.0）的反應器中，將反應器密閉，用力振搖，使其混合均勻。移取5mL混合后的溶液于15mL帶塞的尖底離心試管中，將100.0μL 氯仿（萃取劑）和1.0mL丙酮（分散劑）混勻，用注射器迅速將混合液注入樣品溶液中，輕輕地振蕩，形成乳濁液體系。以4,500rpm離心3min，分散在溶液中的氯仿沉積到底部，用微量進樣器吸取離心管底部氯仿直接經氣相色譜質譜聯用儀器（Thermo Trace GC Ultra ISQ氣相色譜質譜聯用儀（配有自動進樣器））進樣分析。圖2為萃取前(before extration)及萃取后(after extraction)的總離子流色譜圖。

圖2 萃取前(before extration)及萃取后(after extraction)的總離子流色譜圖

從圖中可以看出，經過DLLME萃取后24種禁用偶氮染料（樣品溶液濃度0.3125μg/mL）的峰面積明顯大于未經DLLME萃取直接進樣時的峰面積（1.0μL5.0μg/mL24種禁用偶氮染料混合標準溶液）。由此可見，24種禁用偶氮染料經DLLME萃取后，得到了明顯富集。

4 結論

本文提出將DLLME技術用于禁用偶氮染料的前處理。該方法具有操作簡單、萃取時間短、富集效果好、對環境友好等優點。并將DLLME這一前處理方法與氣相色譜質譜聯用，用于分析24種禁用偶氮染料，方法具可行性，對DLLME技術在紡織品禁用偶氮染料檢測應用中具有一定的指導意義，有望達到效率、質量及生態性的最佳組合。

[1]崔慶華, 趙桂安, 王學利.禁用偶氮染料及其檢測標準[J].中國纖檢, 2011, 12（6）：42-45.

[2]Arthur C L, Pawliszyn J.Solid phase microextraction with thermal desorption using fused silica optical fibers[J].Analytical Chemistry, 1990, 62 （19）： 2145-2148.

[3]楊大進, 方從容, 王竹天.固相微萃取技術及其在分析中的應用[J].中國食品衛生雜志，1999，11（3）：35-39.

[4]江桂斌.環境樣品前處理技術[M].北京: 化學工業出版社，2004.105-163.

[5]王海娟.新型分子印跡聚合物的合成與性能測試 [D].青島：國家海洋局第一海洋研究所，2007.

[6]高會云，何娟，劉德倉.分子印跡技術與固相微萃取技術的聯用[J].化學世界，2008，49（4）：252-254.

[7]Mahony J O，Nolan K，Smyth M R，et al.Molecularly imprinted polymers-potential and challenges in analytical chemistry[J].Analytica Chimica Acta, 2005, 534（1）：31-39.

[8]Rezaee M，Assadi Y，Milani Hosseini M R， et al.Determination of organic compounds in water using dispersive liquid-liquid microextraction[J].Journal of Chromatography A，2006, 1116（1-2）：1-9.

[9]Zang X H，Wu Q H，Zhang M Y，et al.Developments of dispersive liquid-liquid microextraction technique[J].Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2009, 37（2）：161-168.

[10]GB/T 17592-2006 紡織品 禁用偶氮染料的測定[S].