CN109781907A - 超高效液相色谱-pda联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及材料检测技术领域，具体而言，涉及一种超高效液相色谱‑PDA联用检测发泡塑料制品中1,2‑亚乙基硫脲的方法，其包括以下步骤：制备待测样品液和1,2‑亚乙基硫脲标准液，供超高效液相色谱‑PDA进样；色谱柱选择规格为150mm×2.1mm，1.7μm的C18柱；流动相选择甲醇‑异丙醇溶液，体积比为70：30至90：10，流速为0.2mL/min流速；检测波长为237.45nm；采用外标法计算1,2‑亚乙基硫脲的含量。样品在溶剂环境中超声萃取，其中残留的ETU被萃取出来，在通过色谱柱时被分离纯化，经过PDA检测器时吸收特定波长，据兰博比尔定律，低浓度时其含量与吸收度成正比。本方法具有高效快速、准确可靠、灵敏度高等特点，能满足国外法规检测限量的要求。

Description

超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫 脲的方法

技术领域

本申请涉及材料检测技术领域，具体而言，涉及一种超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法。

背景技术

1,2-亚乙基硫脲，分子式C₃H₆N₂S,以下简称为ETU。ETU结晶为粒状结晶粉末，溶于甲醇、乙醇、乙二醇和吡啶，微溶于水，不溶于丙酮和汽油是一种用作氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯和丙烯酸酯胶黏剂的促进剂，还用作聚磺橡胶的促进剂。由于ETU有致癌、致畸形、致基因突变左右，其生物毒性已被高度关注。ETU已被列入欧盟REACH附件高度关注物质名单(SVHC)，要求出口发泡产品中的ETU残留不得超过 1000PPM。但由于监管难度问题，缺乏检测方法，国内研究ETU测定的研究很少。尤其是对于空调行业中所使用的各种发泡塑料制品，由于 ETU检测方法的空白，无法合理有效的确定发泡塑料制品中的ETU含量，以满足国外法规检测限量的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种超高效液相色谱-PDA 联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法。

根据本申请实施例的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其包括以下步骤：

制备待测样品液和1,2-亚乙基硫脲标准液，供超高效液相色谱 -PDA进样；

色谱条件：色谱柱选择规格为150mm×2.1mm，1.7μm的C18 柱；流动相选择甲醇-异丙醇溶液，体积比为70：30至90：10，流速为0.2mL/min；检测波长为237.45nm，流动相A为甲醇，流动相B为异丙醇，流动相梯度洗脱程序为

时间/min	流动相A/％	流动相B/％
			0.0	70	30
4.0	90	10
			7.5	70	30
10.0	70	30

含量计算：采用外标法计算1,2-亚乙基硫脲的含量。

进一步的，将发泡塑料制品研磨至0.55mm以下加入甲醇中，超声提取后经0.22μm滤膜过滤后制得1,2-亚乙基硫脲待测样品液。

进一步的，超声提取的温度为25℃，超声提取的时间为30min。

进一步的，不同浓度的所述1,2-亚乙基硫脲标准液进样分析后得到相应的色谱峰和保留时间，绘制1,2-亚乙基硫脲标准曲线，利用1,2- 亚乙基硫脲标准曲线通过外标法计算待测样品液中的1,2-亚乙基硫脲的含量。

进一步的，根据1,2-亚乙基硫脲标准曲线得到1,2-亚乙基硫脲的线性回归方程为：Y＝2984.83X+159.904；

其中，X为1,2-亚乙基硫脲标准液的浓度，单位为mg/mL；

Y为1,2-亚乙基硫脲标准液的峰面积，单位为AU。

进一步的，所述含量计算步骤中，待测样品中1,2-亚乙基硫脲的含量的计算公式为：

其中

X为样品中的1,2-亚乙基硫脲含量(mg/kg)

C为待测样品液中1,2-亚乙基硫脲的浓度，单位为mg/mL；

V为待测样品液的体积，单位为mL；

K为待测样品液稀释倍数；

m为样品称样质量，单位为g。

进一步的，所述发泡塑料制品包括贯流风叶、电磁线圈、密封圈、橡胶圈、电源线、电子温水阀部件、电子膨胀阀线圈、排水阀部件和隔音棉。

本申请中提供的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中 1,2-亚乙基硫脲的方法，填补了实验室没有ETU检测方法的空白，提供了压花皮排水管、密封圈、套管等大量发泡塑料材质中ETU的检测方法。本方法的实验原理为样品在溶剂环境中超声萃取，其中残留的 ETU被萃取出来，在通过色谱柱时被分离纯化，经过PDA检测器时吸收特定波长，据兰博比尔定律，低浓度时其含量与吸收度成正比。标准样品在PDA检测器237.45nm波长下以外标法定量。本方法具有高效快速、准确可靠、灵敏度高等特点，能满足国外法规检测限量的要求。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请不同浓度的1,2-亚乙基硫脲标准液的色谱图；

图2为本申请1,2-亚乙基硫脲的标准回归曲线；

图3为本申请不同浓度的1,2-亚乙基硫脲标准液的光谱图；

图4为本申请贯流风叶样品的色谱图；

图5为本申请贯流风叶样品的光谱图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-5并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1：样品制备

本申请实施例中选用甲醇为提取溶剂对同一样品进行超声提取，在提取温度25℃下分别保持5min、15min、30min、45min、60min、 120min，检测结果发现，随着提取时间增加，测定值也随之增高，但 30min后测定值基本不再增加。因此本实验选择超声提取时间为30min，为最节能高效的超声萃取时间。

具体制备方法为：准确称取0.3g样品(精确至0.01g)，使用CryoMill球磨仪将样品研磨至小于0.55mm微粒状，加入10ml试管中，后加入10ml甲醇，在超声波清洗器中在25℃下超声提取30分钟。经 0.22μm滤膜过滤后供UPLC-PDA进样。随同试样进行空白实验。

使用上述方法将贯流风叶样品制备为8份供试样品溶液；并对同一发贯流风叶样品使用剪刀剪碎的方式处理置于10ml一次性连盖试管中，后续采取同样的超声和过滤方法，制备为8份对比样品溶液。两组样品上机测试的结果和波动性如下表1所示，可见使用球磨仪前处理后的样品波动性明显较相对低，用球磨仪将样品研磨至小于0.55mm 微粒状，较传统的将样品剪碎的方法，样品处理的均匀性更佳。

表1不同样品制备方式试验结果波动性的对比结果

实施例2：色谱条件确定

色谱柱选择：本申请实施例对比了以下三种色谱柱

Amide色谱柱，150mm×4.6mm(id.)，5μm；

Agilent ZorAX SB-CN色谱柱150mm×4.6mm(id.)；

C18，186002350 150mm×2.1mm(id.)，1.7μm色谱柱。

经试验分析发现，C18，186002350 150mm×2.1mm(id.)，1.7μm色谱柱对1,2-亚乙基硫脲比较适合，而Amide柱对1,2-亚乙基硫脲几乎不保留，因此，采用C18，186002350150mm×2.1mm(id.)，1.7μm色谱柱。

流动相选择：采用甲醇-水、乙腈-水、甲醇-异丙醇分别考察对分离及离子化的影响。结果表明，采用甲醇-异丙醇溶液为流动相分离时色谱峰形、分离度以及离子化效果都比较好，因此，选择甲醇-异丙醇溶液为流动相，在体积比梯度70：30至90：10条件下完成分离，流动相A为甲醇，流动相B为异丙醇，流动相梯度洗脱程序为

时间/min	流动相A/％	流动相B/％
			0.0	70	30
4.0	90	10
			7.5	70	30
10.0	70	30

流速的选择：甲醇-异丙醇溶液为流动相，在体积比梯度70：30 至90：10条件下采用上表所示的梯度洗脱程序对同一标准品进行进样，保持进样流速分别为0.1mL/min、0.2mL/min、0.4mL/min、0.6mL/min，检测结果发现，0.2mL/min流速峰型较好，0.1mL/min流速峰型分离较差，0.4mL/min流速压力psi较高，因此本申请选择0.2mL/min的流速。

综上，本实施例确定的色谱条件如下：

色谱柱选择规格为150mm×2.1mm，1.7μm的C18柱；流动相选择甲醇-异丙醇溶液，体积比为70：30至90：10，梯度洗脱程序如上表所示，流速为0.2mL/min流速；检测波长为237.45nm。

实施例3：标准曲线的绘制

根据实施例1所述方法，用容量瓶配置一特定浓度的1,2-亚乙基硫脲储备液，加甲醇分别稀释成不同浓度的系列标准溶液，标准溶液共配置三个系列浓度，按照本方法优化后的测定条件，对1,2-亚乙基硫脲的三个系列标准溶液进行检测，检测结果如图1所示，然后以1,2-亚乙基硫脲浓度为横坐标，单位以mg/L表示，以对应1,2-亚乙基硫脲的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，得到线性方程和相关系数，标准曲线如图2所以。线性方程为Y＝2984.83X+159.904，相关系数为0.998736。结果表明，1,2-亚乙基硫脲在测试浓度范围内，峰面积和进样量呈良好的线性关系。

在测试过程汇中，同时得到三个浓度下的1,2-亚乙基硫脲系列标准液的离子吸收光谱，如图3所示，各标准液的最大吸收波长为 237.45nm。当被测样品出峰保留时间误差≤0.4min，光谱图形状相似且最大吸收波长误差≤3nm时，可定性确定检出1,2-亚乙基硫脲，具体可以根据样品实际情况决定复测次数，复测后结果相近则判断被测样品含有1,2-亚乙基硫脲。

实施例4：含量计算

对待测样品液进行测试，根据色谱保留时间对1,2-亚乙基硫脲进行定性定量分析，然后根据峰面积，在标准曲线上计算出待测样品液中 1,2-亚乙基硫脲的浓度。

样品中1,2-亚乙基硫脲的含量通过以下公式进行计算：

其中

X为样品中的1,2-亚乙基硫脲含量(mg/kg)

C为待测样品液中1,2-亚乙基硫脲的浓度，单位为mg/mL；

V为待测样品液的体积，单位为mL；

K为待测样品液稀释倍数；

m为样品称样质量，单位为g。

方法检出限和定量限：本申请中方法测定低限是根据1,2-亚乙基硫脲在UPLC-PDA检测的灵敏度(S/N≥10)而制定的。针对1,2-亚乙基硫脲的检出限为0.3mg/kg,定量限为0.9mg/kg。

回收率与精密度：采用添加法，对不含1,2-亚乙基硫脲的海绵空白样品添加1,2-亚乙基硫脲为2mg/kg进行测定，单独测定9次，进行加标回收试验，结果见表2。由表2可见，样品中ETU的回收率为 110.67％，标准偏差为6.364，RSD为5.7504。

表2回收率测定结果

实施例5：贯流风叶中1,2-亚乙基硫脲的检测

待测样品：本公司生产的贯流风叶样品。

色谱条件：色谱柱选择C18，186002350 150mm×2.1mm(id.)， 1.7μm色谱柱；选择甲醇-异丙醇溶液为流动相，体积比梯度70：30 至90：10，流速为0.2mL/min，检测波长为237.45nm；进样体积为2 μl；紫外检测器为190nm-400nm波长；预计保留时间为3.50min。

实验步骤：准确称取0.3g贯流风叶样品(精确至0.01g)，使用 CryoMill球磨仪将样品研磨至小于0.55mm微粒状，加入10ml试管中，后加入10ml甲醇，在超声波清洗器中在25℃下超声提取30分钟。经 0.22μm滤膜过滤后供UPLC-PDA进样。按照本发明色谱条件进行检测并记录数据，得到如图4和5所示的色谱图和光谱图，根据测试所得峰面积在实施例3获得的标准曲线上得出待测样品液中1,2-亚乙基硫脲的浓度，然后根据实施例4提供的计算公式得出贯流风叶样品中的1,2-亚乙基硫脲含量。经检测计算，此贯流风叶样品中1,2-亚乙基硫脲含量为575mg/kg

此外，采用此方法对我司的生产工序中可能存在1,2-亚乙基硫脲的十几种常常见样品如：贯流风叶、电磁线圈、密封圈、橡胶圈、电源线、电子温水阀部件、电子膨胀阀线圈、排水阀部件和隔音棉等样品进行测试分析，结果表明在部分样品中能检测出1,2-亚乙基硫脲，含量为1～600mg/kg。

本说明书中部分实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备待测样品液和1,2-亚乙基硫脲标准液，供超高效液相色谱-PDA进样；

色谱条件：色谱柱选择规格为150mm×2.1mm，1.7μm的C18柱；流动相选择甲醇-异丙醇溶液，体积比为70：30至90：10，流速为0.2mL/min，检测波长为237.45nm；

含量计算：采用外标法计算1,2-亚乙基硫脲的含量。

2.据权利要求1所述的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其特征在于，流动相A为甲醇，流动相B为异丙醇，流动相梯度洗脱程序为

时间/min 流动相A/％ 流动相B/％ 0.0 70 30 4.0 90 10 7.5 70 30 10.0 70 30

。

3.根据权利要求1所述的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其特征在于，将发泡塑料制品研磨至0.55mm以下加入甲醇中，超声提取后经0.22μm滤膜过滤后制得1,2-亚乙基硫脲待测样品液。

4.根据权利要求3所述的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其特征在于，超声提取的温度为25℃，超声提取的时间为30min。

5.根据权利要求1所述的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其特征在于，不同浓度的所述1,2-亚乙基硫脲标准液进样分析后得到相应的色谱峰和保留时间，绘制1,2-亚乙基硫脲标准曲线，利用1,2-亚乙基硫脲标准曲线通过外标法计算待测样品液中的1,2-亚乙基硫脲的含量。

6.根据权利要求4所述的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其特征在于，根据1,2-亚乙基硫脲标准曲线得到1,2-亚乙基硫脲的线性回归方程为：Y＝2984.83X+159.904；

其中，X为1,2-亚乙基硫脲标准液的浓度，单位为mg/mL；

Y为1,2-亚乙基硫脲标准液的峰面积，单位为AU。

7.根据权利要求6所述的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其特征在于，所述含量计算步骤中，待测样品中1,2-亚乙基硫脲的含量的计算公式为：

其中

X为样品中的1,2-亚乙基硫脲含量，单位为mg/kg；

C为待测样品液中1,2-亚乙基硫脲的浓度，单位为mg/mL；

V为待测样品液的体积，单位为mL；

K为待测样品液稀释倍数；

m为样品称样质量，单位为g。

8.根据权利要求1所述的超高效液相色谱-PDA联用检测发泡塑料制品中1,2-亚乙基硫脲的方法，其特征在于，所述发泡塑料制品包括贯流风叶、电磁线圈、密封圈、橡胶圈、电源线、电子温水阀部件、电子膨胀阀线圈、排水阀部件和隔音棉。