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主题：【原创】【第三届原创大赛+极限体验】皮革中富马酸二甲酯的快速测定

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lxx5052

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发表于：2010/10/18 09:11:27 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

该帖子已被czj_1027设置为精华；

摘要: 目的：建立并验证了用HPLC-UV测定皮革中富马酸二甲酯的检测方法；方法：以乙腈为提取溶剂，采用超声波提取法提取皮革中富马酸二甲酯，以相对保留时间定性，色谱峰面积定量；结果：乙腈平均回收率为94.31％～100.83％，RSD为0.993％～1.468％；检测限(S／N=3)为0.12mg/kg；结论：实验表明，乙腈提取皮革中富马酸二甲酯的方法操作简单，结果准确。

关键词:皮革；富马酸二甲酯；超声波

1 前言

富马酸二甲酯（Dimethyl fumarate，简写DMFu）是80年代开发的一种新型防霉剂，具有高效、低毒、广谱和适应pH值范围宽（3.0～8.0）等特点，能有效地抑制多种霉菌、酵母菌和细菌的生长，对黄曲霉素抑制效果最佳，适用于各种食品和饲料防霉、粮食贮存、水果防腐保鲜及蚕茧、衣物、图书防霉、防蛀等^[1]。曾广泛用于食品、饲料、烟草、皮革和衣物等防腐防霉及保鲜。然而DMFu 会导致健康损害。根据临床试验，DMFu 可经食道吸入对人体肠道、内脏产生腐蚀性损害；并且当该物质接触到皮肤后，会引发接触性皮炎痛楚，包括发痒、刺激、发红和灼伤；对人类的身体健康造成了极大的危害。因此，DMF 的存在成为一种严重威胁。欧盟委员会于2009 年3 月17 日通过《要求各成员国保证不将含有生物杀灭剂富马酸二甲酯（DMF）的产品投放市场或销售该产品的决议》，5月1日开始执行。该草案明确规定，如果消费品或其部件中富马酸二甲酯的含量超过了0.1毫克/千克，或者产品本身已声明了其富马酸二甲酯的含量，就将被认定为“含有富马酸二甲酯”的产品，其将禁止进入欧盟市场流通和销售。测定DMF含量的方法有紫外分光光度法^[2]、薄层色谱法^[3]、液相色谱法^[4,5]、气相色谱法^[6,7,8]、气相色谱/质谱法^[9]。本文根据现有测试方法，选取三种不同提取试剂做对比，选择更方便迅速的提取方法，利用高效液相色谱仪进行测试，具有分析结果准确、测定迅速等优点。

2 实验部分

2.1 仪器与材料

仪器：LC-310型高效液相色谱仪（包括P310高压输液泵，UV310紫外可见光检测器，CT310色谱柱温箱，LC-310液相色谱工作站，均为江苏天瑞仪器股份有限公司产品），电子天平（赛多利斯科学仪器（北京）有限公司），超声波清洗器（张家港市神科超声电子有限公司），紫外分光光度计（上海精密仪器仪表有限公司），精密酸度计（上海精密科学仪器有限公司），旋转蒸发仪（巩义市英峪予华仪器厂），粉碎机（武义县屹立工具有限公司），超纯水机（南京易普易达科学发展有限公司）。

试剂：乙酸乙酯（分析纯）、三氯甲烷（分析纯）、乙腈（色谱纯，美国TEDIA），水为超纯水。

样品：白色皮革。

富马酸二甲酯标准品：（美国Accustandard,Inc.提供）

2.2 方法与结果

2.2.1 色谱条件

色谱柱：Ultimate XB-C18色谱柱：250mm×4.6mm，5μm，月旭材料科技（上海）有限公司；

流动相：乙腈-水（40：60，V/V）；

流速：1.0mL／min；柱温：30℃；

检测器：紫外检测器；

检测波长：216nm，进样量：10ul。

2.2.2 DMF对照品贮备液准确称取对照品3.37mg于25ml容量瓶中，用甲醇溶解并定容做贮备液。取1ml该贮备液于10ml容量瓶中稀释至刻度，为对照品供试液。

准确吸取上述标准溶液10ul，进样，谱图如下：

2.2.3 样品处理

将白色皮革样品破碎成小于3mm*3mm的小块，准确称取0.5g粉碎后的样品颗粒，精确到0.0001g，放入50ml平底烧瓶中，准确加入10ml乙腈溶剂，并准确称定重量，超声提取20min；取出，静置至室温，用擦拭纸擦干瓶表面的水，并用乙腈溶液补重至超声前的重量，摇匀，用0.45μm的有机滤膜过滤，取样品续滤液存入专用样品瓶中，供液相色谱上机测定。

3 结果与讨论

3.1 色谱条件优化选择

采用乙腈和水、甲醇和水、甲醇和磷酸缓冲盐、甲醇、乙腈等作为流动相时，用乙腈和水进行洗脱效果最好，在富马酸二甲酯主峰周围干扰最少，基线平稳。考察了不同柱温（25℃、30℃、35℃、40℃）下峰分离的情况，在30℃条件下，峰分离效果最佳，故选择30℃为柱温。对富马酸二甲酯进行紫外全波段扫描，在216nm处该物质对紫外光的吸收最强，同时也参考相关文献^[5]，故选择216nm为该方法检测波长。

3.2 前处理条件优化选择

3.2.1 提取方法考察：参考相关文献，常规的样品提取方法有：超声提取^[10]、超声振荡^[11]、旋涡振荡^[5],在考察这几种提取方法时，超声提取的效率最高；

3.2.2 提取溶剂考察：参考相关文献，考察了：乙酸乙酯^[11]、乙腈^[12]、三氯甲烷^[8]三种溶剂的提取效率，最后得出乙腈的提取效率最高，基质干扰最小；

3.2.3 提取时间考察：在用三种溶剂进行超声波提取时，考察了萃取时间为：10min、20min、30min、40min、50min，1小时，以提取效率-提取时间做曲线，在提取时间为20min处出现拐点，故选择提取时间为20min。

3.2.4 提取次数考察：用乙腈溶剂进行超声波提取时，考察了分一次、两次、三次提取，两次、三次提取因试剂用量大，进样前需挥发掉部分溶剂而导致操作步骤增多，使该物质部分被损耗，从而使系统误差变大，而一次提取操作过程简单，避免了溶剂挥发对目标物质的影响，效果最佳，故选择一次提取。

3.3 峰位确定

取富马酸二甲酯标准品稀释溶液，按本方法确定的色谱条件，进样测定，按保留时间进行定性。

3.4 阴性和系统适用性试验

不加入样品，加入试剂，按样品处理方法进行测定，在相应保留时间处均没有吸收。取该标准品稀释液10μl进样测定，理论塔板数按富马酸二甲酯的峰计，不得小于5000。

3.5 精密度试验

取稀释的标准品10μl进样6针，进行测定，考察峰面积的相对标准偏差，分析结果如表1所示

表1 精密度实验结果

分析次数

①

②

③

④

⑤

⑥

平均值

相对标准

偏差

测定值

69084.0

70219.7

69873.9

70971.3

68894.6

69956.0

69833.25

1.09%

3.6 线性和检出限试验

在本方法确定的实验条件下，富马酸二甲酯在进样量为5~500ng条件下，线性关系良好，线性方程为Y=86.53x + 4631，相关系数为0.9994，在S/N=3的条件下，富马酸二甲酯的检出限为0.12mg/kg。

3.7 回收率试验

采用在实际样品中加入不同添加水平的标准品的方式进行回收率实验，按 2.2.3中的方法处理后分析，采用峰面积定量，每个添加水平单独测3次，实验结果表明，该方法的平均回收率为94.31％～100.83％，RSD为0.993％～1.468％。

3.7实际样品的测试

用HPLC法对五种不同皮革样品进行富马酸二甲酯的定性定量测试，结果如表3所示。

表3 皮革样品中富马酸二甲酯含量

样品名称	DMFu含量（mg/kg）
白色皮革	22.27
灰色皮革	18.91
黄色皮革	—
蓝色皮革	15.62
棕色皮革	—

4 结论

综上所述，通过对皮革中富马酸二甲酯的测试，以乙腈为提取试剂进行超声波提取，测试皮革中富马酸二甲酯具有方便快捷、灵敏度高、回收率高、精密度好的特点，且前处理过程简单，测试结果误差小的特点，因此，利用该方法测定皮革中富马酸二甲酯的含量是简单可行的。

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lxx5052

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2010/10/18 9:14:44 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

好像格式有问题了，不知道怎么弄，那个图也没上去，呵呵

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ruby70303

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2010/10/18 9:27:54 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

不错，写的挺好，有图谱的话更好了

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ruby70303

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2010/10/18 9:30:04 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

为什么用乙腈提取呢？一般不都用甲醇、乙醇之类的吗？

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lxx5052

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2010/10/18 9:39:18 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

我看到的文献多是用那几种提取的，为了全面期间想把甲醇和乙醇也做个对比的，由于时间问题及工作上的变动，所以这点一直是个遗憾，可以说是没做全面吧，呵呵

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lxx5052

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2010/10/18 9:40:32 地板管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

这个谱图我单独传一下吧

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雪妖

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2010/10/18 9:41:09 6楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

一篇完整的论文，很好的文章，图谱需要用编辑器的 absMiddle

上传功能，图片大小允许最大为：[5MB],允许的格式为：['jpg','gif','jpeg']

你最好发在第一楼的文章里面，这是一篇完整的论文呢

富马酸二甲酯应该是在出口的皮革制品当中要求检测的多

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2010/10/18 9:44:32 Last edit by czj_1027

东方逸

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2010/10/18 15:56:29 7楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

0.12mg/kg的检出限有点为难啊，欧盟对DMF的限量值是0.1mg/kg。

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毛毛儿

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2010/10/18 16:03:10 8楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

很好的文章，谢谢分享了！

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samanthalas

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2010/10/18 17:14:41 9楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

感谢lxx5052发表的好文章！

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zl2008boy

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2010/10/18 21:38:36 10楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

谱图还是很漂亮的。纺织品基质复杂，其中皮革更为复杂而且多变，商品皮革含有多种表面活性剂或者是染色助剂。传统液液萃取氮吹虽可以起到一定的提纯浓缩作用，但同时将一些保留相近的杂质浓缩了，降低检测限的代价是造成很严重的谱峰干扰。固相萃取的富集和选择性净化能力应该更能显著降低检测限和适用复杂多样商品皮革的检测。因为自己曾经做过皮革的助剂检测，有一些切身体会。纯属抛砖引玉，不对的地方还请前辈多多指教。

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