固相微萃取技術(shù)在紡織品檢測中的應(yīng)用

作者：宇冠檢測 發(fā)布時(shí)間：2016-06-15 閱讀： 來源： 紡織品檢測

本文主要針對國內(nèi)近年來固相微萃取技術(shù)在紡織品檢測中的應(yīng)用停止了綜述，并對SPME的開展停止了瞻望。

關(guān)鍵詞：固相微萃取；紡織品；應(yīng)用；綜述

固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)是199年由加拿大學(xué)者Pawliszyn和他的協(xié)作者[1]首創(chuàng)，并于近1余年間疾速開展和完善的樣品制備新技術(shù)。它摒棄了處置復(fù)雜樣品時(shí)傳統(tǒng)的溶劑提取操作步驟，將萃取、濃縮、解吸、進(jìn)樣等功用集于一體，靈活度高且操作煩瑣，一經(jīng)問世便遭到了剖析化學(xué)工作者的注目，成為樣品制備辦法的搶手課題。目前，國內(nèi)外已有大量的關(guān)于SPME的文獻(xiàn)報(bào)道，其內(nèi)容觸及根底、安裝、涂層、萃取方式等方面[2]，而更多文獻(xiàn)報(bào)道的則是這一技術(shù)在食品、環(huán)保、藥物、生物醫(yī)學(xué)及自然產(chǎn)物剖析等各方面的應(yīng)用。本文綜合近年來的前人研討，湊合其在紡織品剖析中的應(yīng)用現(xiàn)狀停止綜述。

1 固相微萃取技術(shù)在禁用偶氮染料檢測中的應(yīng)用

許泓等人[3]報(bào)道了采用SPME-GC-MS法測定紡織品中18種芳香胺的辦法。作者采用直接浸入SPME法，分別對萃取纖維、pH值、萃取溫度、萃取時(shí)間、色譜剖析條件等方面停止了優(yōu)化，結(jié)果如下：

(1)實(shí)驗(yàn)中作者選擇常用的lμm聚二甲基硅氧烷(PDMS)、7μmPDMS、85μm PA三種萃取纖維對芳香胺停止了測定。經(jīng)過比擬發(fā)現(xiàn)，僅有85μm PA萃取纖維可以有效萃取全部被測芳香胺化合物。

(2)作者選取pH值分別為5、6、7、8的溶液停止了實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)pH值實(shí)驗(yàn)吸附量影響甚微。

(3)對萃取溫度在2℃、5℃、8℃分別停止了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果標(biāo)明萃取溫度為5℃時(shí)能夠滿足檢測靈活度請求。

(4)分別停止了15 min、3 min、6 min、9 min、12 min萃取實(shí)驗(yàn)，結(jié)果標(biāo)明當(dāng)萃取時(shí)間到達(dá)3 min時(shí)，萃取頭對一切被測芳香胺的吸附量已都能滿足檢出限3×1-6的請求.回收率在5.%~94.6%之間，因而無需等到吸附均衡點(diǎn)。依據(jù)SPME理論，只需將萃取時(shí)間嚴(yán)厲肯定為3min，就能夠滿足檢驗(yàn)靈活度并能夠有效消弭由此引入的系統(tǒng)誤差。

(5)最后作者又對色譜條件停止了探索，發(fā)現(xiàn)汽化室溫度在26℃，起始柱溫為3℃，柱前壓為.6 MPa，以SPME最長針頭長度，即距色譜柱口最近點(diǎn)為進(jìn)樣擺脫點(diǎn)為該實(shí)驗(yàn)的最佳色譜剖析條件。

2 固相微萃取技術(shù)在游離甲醛檢測中的應(yīng)用

目前，國際上通用的甲醛檢測辦法主要有分光光度法、氣相色譜法、液相色譜法和示波極譜法等。陳軍等人[4]報(bào)道了將織物樣品甲醛衍生化后借助頂空-固相微萃取(HS-SPME)超聲波超聲提取衍生化產(chǎn)物醛腙，應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)選擇離子檢測辦法(SIM)定量，并肯定了相應(yīng)的檢測限量和適用范圍。

該辦法按Oeko-Tex規(guī)范1和ISO/FDISl4184-1對甲醛限量的控制，適用于檢測衣物中甲醛殘留量，該辦法的檢出限LOQs為.2 mg/kg，各添加程度的均勻回收率為94.9%~98.7%，相對規(guī)范偏向在2.97%~4.59%，變異系數(shù)為3.l%~4.84%。該辦法的精確度、靈活度均優(yōu)于現(xiàn)行的乙酰丙酮分光光度法，克制了國標(biāo)辦法選擇性低、檢測限高、顯色劑保存時(shí)間短和吸光度穩(wěn)定性差等缺陷，為完善紡織品中低限量甲醛殘留的監(jiān)管，提供了一種快速、便利的檢測辦法。該辦法適用于各類單層或多層纖維織物中甲醛的測定。

3 固相微萃取技術(shù)在紡織品揮發(fā)性有機(jī)物檢測中的應(yīng)用

纖維制品聚合過程中的合成單體殘留的持續(xù)釋放可能招致潛在的環(huán)境和安康危害，雖然其在紡織品中的殘留會(huì)因紡織品加工時(shí)的洗濯、漂染等處置過程中被除去，紡織品中這些揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)招致的環(huán)境問題依然不容無視。長期以來，人們對纖維制品上的合成單體殘留能否招致人體不可逆損傷不斷爭論不休。隨著歐盟22/371/EC生態(tài)標(biāo)簽(Eco-label)和生態(tài)紡織品規(guī)范1(Okeo-Tex Standard 1)根據(jù)巴塞爾條約中有機(jī)溶劑的消費(fèi)及運(yùn)用技術(shù)原則，對VOCs在紡織品消費(fèi)和制造中的運(yùn)用和釋放停止了限制。業(yè)內(nèi)人士不再停留在VOCs殘留程度及其毒性的爭論上，而是更多地關(guān)注紡織品上VOCs來源與檢測辦法的研討。迄今有關(guān)聚合物合成單體的殘留檢測多見于環(huán)境監(jiān)測以及塑料制品的質(zhì)量剖析(如PVC膜中氯乙烯單體的限量控制)，樣品采用的前處置辦法除了傳統(tǒng)的液液萃取(LLS)和固相萃取(SPE)，還呈現(xiàn)了超臨界流體提取(SFE)、微波輔助提取(MAE)和加速溶劑萃取(ASE)，以及應(yīng)用居里點(diǎn)熱裂解剖析交融氣相色譜-質(zhì)譜法(PGC-MS)剖析聚合物樣品等。

近年來，新型的、環(huán)境友好的樣品前處置技術(shù)固相微萃取(SPME)以其高濃縮效率且無須其他脫附溶劑的特性被普遍地應(yīng)用在剖析采樣中，既適于室內(nèi)運(yùn)用和野外的現(xiàn)場取樣剖析，也易于停止自動(dòng)操作。

陳軍[5]選擇了局部合成纖維單體(氯乙烯、丁二烯、乙烯基環(huán)己烷、苯乙烯和4-苯基環(huán)己烷)作為目的化合物，采用頂空固相微萃取技術(shù)分離超聲波輔助提取，由氣質(zhì)聯(lián)用(GC/MS)辦法檢測目的化合物并肯定了相應(yīng)的檢測限量和適用范圍，辦法關(guān)于Okeo-Tex規(guī)范1所列臨界濃度(合成單體濃度<.2mg/kg)的加標(biāo)回收率在97.1%～13.1%之間，相對規(guī)范偏向小于5%。

陳軍[6]采用頂空固相微萃取(HS-SPME)技術(shù)，經(jīng)過GC/MS定性定量剖析，樹立了紡織品上氯代烴類干洗溶劑殘留的檢測辦法：試樣剪碎后置于體積分?jǐn)?shù)為5%的甲醇的飽和NaCl溶液中，(4±1)℃超聲處置1min，然后采用頂空固相微萃取和色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(HS-SPME.GC/MS)對目的化合物停止了測定，辦法討論并肯定了相應(yīng)的檢測限量和適用范圍。對幾種主要的干洗劑檢測限量均低于.5mg/kg，回收率在9.6%～18.7%之間。

張卓昱等人[7]樹立了頂空-固相微萃取(HS-SPME)-氣相色譜(GC)-質(zhì)譜(MS)聯(lián)用測定紡織品中甲苯、4-乙烯基環(huán)己烯、苯乙烯、萘和1-苯基環(huán)己烯5種揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的剖析辦法。選擇聚二甲基硅氧烷(PDMS)作為萃取涂層，優(yōu)化了SPME的萃取條件，包括均衡時(shí)間、萃取時(shí)間、萃取溫度、頂空體積、離子強(qiáng)度、攪拌速度、解吸溫度和時(shí)間以及GC-MS儀器條件。甲苯、4-乙烯基環(huán)己烯、苯乙烯、萘和1-苯基環(huán)己烯辦法線性范圍分別為.87 ng/g～87 ng/g、3.32 ng/g～332 ng/g、2.28 ng/g～228 ng/g、.15ng/g～15ng/g和.5ng/g～5. ng/g；檢出限分別為.5%、.42%、.67%、.8%和.11 ng/g。實(shí)踐樣品加標(biāo)回收率在8.1%～l22%之間，RSD在.8%～8.6%之間。辦法契合紡織品中痕量VOCs的快速剖析請求。

陳蕓等人[8]按照Okeo-Tex規(guī)范1對生態(tài)紡織品揮發(fā)性有害物質(zhì)VOCs的限量控制，研討發(fā)現(xiàn)頂空-GC/MS適用皮革類、涂層織物、復(fù)合織物、服裝飾件(塑料、橡膠類)等有機(jī)揮發(fā)物的測定；HS-SPME-GC/MS適用于輕質(zhì)紡織品(如海綿泡沫類復(fù)合織物、纖維等)有機(jī)揮發(fā)物的測定；辦法的最小檢測限LOQs低于.5 mg/kg，加標(biāo)回收率在88%～97%，相對規(guī)范偏向小于9%。

朱海歐等人[9]采用大致積頂空和固相微萃取聯(lián)用辦法，經(jīng)過氣相色譜-質(zhì)譜定性定量剖析紡織品中有機(jī)揮發(fā)物(氯乙烯、1，3-丁二烯、甲苯、乙烯基環(huán)己烯、苯乙烯和4-苯基環(huán)己烯)的殘留量。該辦法對甲苯、乙烯基環(huán)己烯、苯乙烯和4-苯基環(huán)己烯的檢出限低于.1 mg /m2，對氯乙烯和1，3-丁二烯的檢出限為.8 mg /m2，加標(biāo)回收率為95%~17%，相對規(guī)范偏向小于8%。

聶鳳明等人[1]樹立了頂空固相微萃取/氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用測定紡織品中苯乙烯含量的辦法，并對極性、非極性、雙極性萃取頭對苯乙烯的萃取效率以及萃取條件，包括均衡時(shí)間、萃取時(shí)間、萃取溫度、頂空體積、離子強(qiáng)度、解析時(shí)間和溫度、GC-MS儀器條件停止了研討。選擇PDMS/DVB萃取纖維頭研討苯乙烯檢測的線性范圍為.5ng/L~5 ng/L。實(shí)踐樣品回收率在9.3%~14%之間，RSD在1.25%~5.63%之間。

4 固相微萃取技術(shù)在紡織品異常氣息檢測中的應(yīng)用

目前，國內(nèi)檢驗(yàn)異常氣息的辦法根據(jù)GB/T 18885—22，測定辦法是嗅辨法。該辦法十分粗糙。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性，請求參與氣息測定的人員，事前不能吸煙或進(jìn)食辛辣刺激食物，不能化裝。嗅覺易于疲倦，測定過程中需經(jīng)常休息；并且需求特地的人員來停止檢驗(yàn)，且不同人員的狀態(tài)不同，嗅覺的靈活度也不同；即便同一個(gè)人測定，也可能有不同的狀態(tài)，測定結(jié)果也會(huì)有一定的差異，影響測試結(jié)果的精確性。采用氣相色譜技術(shù)對氣息中的化學(xué)組分停止剖析，其技術(shù)手腕是可行的，辦法是成熟的。

劉瑛等人[11]采用固相微萃取頂空進(jìn)樣技術(shù)和氣相色譜剖析紡織品中的異常氣息，討論了異常氣息樣品的采樣辦法和剖析條件。應(yīng)用7μm乙烯二醇-二乙烯基苯共聚物(CW/DVB)萃取膜對異常氣息樣品停止了屢次取樣剖析，取得了霉味、高沸點(diǎn)石油味(如汽油、煤油味)、魚腥味、芳香烴氣息、香味氣相色譜的指紋圖譜。作者發(fā)現(xiàn)，組成氣息的氣體品種不同；其氣相色譜的指紋圖譜也有所不同；屢次剖析同一種氣息樣品的色譜圖發(fā)現(xiàn)有較好的類似性。

5 固相微萃取技術(shù)在紡織品有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測中的應(yīng)用

有機(jī)磷農(nóng)藥是自然纖維紡織品如棉花、麻種植中最常用的農(nóng)藥，其對纖維形成污染，并可能經(jīng)過與皮膚接觸而對人體形成傷害。

紡織品上微量以至痕量有害物質(zhì)的檢測剖析手腕尚處于起步階段，樣品的預(yù)處置主要采用液-液萃取或索氏抽提技術(shù)。這兩種辦法耗時(shí)長，需求運(yùn)用大量有害的有機(jī)溶劑。國外在將SPME技術(shù)應(yīng)用于紡織品的農(nóng)殘檢測方面也停止了嘗試性的探究。而國內(nèi)汪麗等人[12]初次將SPME技術(shù)應(yīng)用在生態(tài)紡織品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的剖析。作者采用PDMS萃取纖維一次吸附富集紡織品中馬拉硫磷、甲基對硫磷、敵敵畏、三唑磷、對硫磷、喹硫磷、二嗪磷7種有機(jī)磷農(nóng)藥，在氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)進(jìn)樣口熱解吸后停止定性定量檢測。挑選了幾種商品化的萃取纖維，并優(yōu)化了萃取時(shí)間、萃取溫度、吸附時(shí)間、鹽濃度以及pH值等萃取條件。該辦法操作簡單、快速、環(huán)保，檢出限低，同時(shí)處理了生態(tài)紡織品無溶劑化萃取的基質(zhì)效應(yīng)問題，可適用于生態(tài)紡織品中物質(zhì)的快速檢測。

6 固相微萃取技術(shù)在紡織品防蟲蛀劑殘留檢測中的應(yīng)用

高檔毛織物中防蟲蛀劑殘留的平安限量一直是攪擾生態(tài)紡織品標(biāo)簽認(rèn)證的問題之一，有打開述物質(zhì)在毛織物中蓄積程度確實(shí)認(rèn)和最終代謝產(chǎn)物的審定，是評價(jià)纖維中外來分子毒性和歸宿的根本前提。目前已見于文獻(xiàn)的各種織物功用增效劑、驅(qū)蟲劑和防毒劑殘留檢測多為借助GC和HPLC對防蟲蛀劑中的有效成分停止定性定量。陳軍[13-14]采用頂空固相微萃取(HS-SPME)技術(shù)，經(jīng)過GC-MS定性定量剖析，討論了適用于紡織品中防蟲蛀劑殘留的測定辦法。該辦法對揮發(fā)性二氯苯和萘的檢測限量(LOOs)為.1mg/kg?；厥章?3.6%～115.2%，相對規(guī)范偏向8.1%～9.8%。

7 瞻望

SPME具有許多優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用辦法簡單易行，樣品不需凈化；它無須運(yùn)用大量有機(jī)溶劑，且SPME熔融石英纖維可反復(fù)運(yùn)用上百次，這既可降低本錢又有利于環(huán)境維護(hù)。SPME技術(shù)還克制了常見的SPE缺憾：高空白值和柱阻塞?？傊?，SPME技術(shù)是一種快速煩瑣、選擇性高以及易于完成自動(dòng)化的新型技術(shù)，必將在紡織品檢測等范疇中發(fā)揮越來越大的作用。

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