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三聚氰胺–1,4-环己烷二甲酸结合物微粒体系的共振散射光谱研究及其分析应用

发布时间:2014-04-28 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:1327

 三聚氰胺(MA,学名为2,4,6-三氨基均三嗪,别名蜜胺、氰尿酰胺或三聚氰酰胺)既是一种重要的氮杂环有机化工原料和重要的尿素后加工产品,也是一种用途广泛的有机化工中间产物,主要用于生产三聚氰胺甲醛树脂,以及皮革鞣剂、阻燃化学品、防水剂以及脱漆剂等[1]。由于三聚氰胺的含氮量高,常常被不法厂商用作食品添加剂,以提高食品检测中的蛋白质含量指标。动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害,产生膀胱、肾部结石,并可进一步诱发膀胱癌[2],因此准确、快速检测奶制品中三聚氰胺的含量具有重要的意义。

目前,三聚氰胺的检测方法主要有重量法[3–4]、电位滴定法[4–5]、荧光法[6]、毛细管电泳(CE)法和色谱法[7–14]等。重量法和电位滴定法属工业测定法,用于常量测定;色谱法是对三聚氰胺残留量的检测。工业检测法用时长而且工作量大,气相色谱–质谱法(GC–MS)和气相色谱–串联质谱法(GC–MS/MS)[14]的灵敏度和可靠性较高,但均需要进行衍生化反应,操作过程比较繁琐,抗干扰性较差。高效液相色谱法(HPLC)和高效液相色谱–串联质谱法(HPLC–MS–MS)具有快速、抗干扰能力强、检出限低、重复性好、定性可靠、定量准确等优点,但是实验操作比较复杂,耗时长,而且仪器成本高。毛细管电泳具有柱效高、分析速度快、精密度高、重现性好等优点,用于定量分离分析奶制品中的三聚氰胺优于高效液相色谱法[15]。但是毛细管柱内径小(75μm),进样量少,相应的检测窗口比液相色谱小很多,所以灵敏度比液相色谱要低[16]。共振散射光谱法具有快速、简便等特点,已用于痕量无机物、有机物和蛋白质等[17–18]分析。笔者在前期工作[19–21]基础上对三聚氰胺共振散射光谱法进行较为系统的研究,建立了测定三聚氰胺共振散射光谱分析新方法,用于合成废水的分析,结果令人满意。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

荧光分光光度计:CaryEclipse型,激发狭缝和发射狭缝均选择5nm,PMT检测器电压选择400V,美国Varian公司;pH计:PT–10型,德国Sartorius公司;MA溶液:1mg/mL;1,4-环己烷二甲酸(CHDA)溶液:2.0×10–3

mol/L;聚乙烯醇(PVA)溶液:1.0%;NaAc–HAc缓冲溶液:pH3.2~5.6,取一定量0.2mol/LNaAc溶液与一定量0.2mol/LHAc溶液按一定比例混合;实验所用试剂均为分析纯;实验用水均为石英亚沸水。

1.2实验方法

在5mL具塞刻度试管中,依次加入NaAc–HAc缓冲溶液、PVA溶液、CHDA溶液和一定量的MA溶液,用石英亚沸水稀释至3.0mL,摇匀后于室温下静置15min。用荧光分光光度计同步扫描获得结合物微粒体系的共振散射光谱。在480nm处测定体系的散射光强度I480nm和试剂空白值Ib。计算ΔI480nm=I480nm–Ib值。

2结果与讨论

2.1共振散射光谱

在乙酸盐缓冲溶液中,CHDA–PVA体系的共振散射信号很弱,当加入MA溶液后,CHDA与MA形成了结合物微粒,该结合物微粒在480nm处出现一个较强的同步共振散射峰。图1是CHDA–MA体系的共振散射光谱图,由图1可以看出,该体系在480nm处出现一个较强的共振散射峰。因此实验选取480nm作为测量波长。

2.2实验条件的选择

2.2.1pH值

当NaAc–HAc缓冲溶液pH值为3.6时,体系的ΔI480nm较大而且比较稳定,因此实验选择pH值为3.6进行测定。缓冲溶液用量试验表明,当缓冲溶液用量为550μL时,其ΔI480nm最大。

2.2.2PVA溶液用量

PVA溶液用量对ΔI480nm的影响见图2。由图2可见,当PVA溶液的用量600μL时,体系的ΔI480nm值较大而且趋于稳定。故实验选用PVA溶液的用量为600μL。

      

2.2.3CHDA溶液浓度

CHDA溶液浓度对ΔI480nm的影响见图3。由图3可见,当CHDA溶液的浓度大于3.8×10–4mol/L时,体系的ΔI480nm值较大而且趋于稳定;CHDA溶液的用量不足时,结合反应不完全,反应速度较慢。为提高反应速率,使MA完全转化为结合物微粒,实验选取CHDA溶液的浓度为4.0×10–4mol/L。

2.3工作曲线

按照实验方法选定的最佳实验条件,测定体系的MA溶液的浓度对应的共振散射强度ΔI480nm,以cMA对ΔI480nm作图,得体系的工作曲线。结果表明,cMA在0.67~20.0μg/mL范围内与ΔI480nm呈良好的线性关系,线性回归方程为ΔI480nm=41.25cMA+6.14,相关系数r2=0.9978。取11份空白溶液进行测定,将3倍测定结果的标准偏差除以工作曲线斜率计算检出限,得检出限为12μg/L。

2.4干扰实验

按照实验方法,考察了共存物质对体系的影响。当MA溶液的浓度(cMA)为13.33μg/mL,相对误差在±10%之内时,共存物质允许量见表1。Mg2+,Fe3+,Zn2+,Cu2+,Mn2+,Ni2+,Ba2+,Co2+,Al3+等金属离子干扰测定,可用EDTA掩蔽金属离子进行测定;游离NH3也干扰测定,可用0.1mol/LHNO3溶液调pH至7~8,然后直接测定。

2.5合成废水中三聚氰胺的测定

根据表1中共存离子组分干扰允许量配制了3个合成样品,用选定的实验方法对合成样品中的MA进行5次平行测定。由于Mg2+,Fe3+,Zn2+,Cu2+,Mn2+,Ni2+,Ba2+,Co2+,Al3+等金属离子干扰测定,在测定时用0.02mol/LEDTA溶液掩蔽金属离子后再进行测定,结果见表2。由表2可知,本方法

的精密度和准确度均较高。

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