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现行APEO检测方法存在的问题及优化建议

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,APEO分子中低聚物的不确定性,导致难以建立一种通用的色谱分离技术以适用于不同的样品。而且该标准所采用的化学裂解技术保留了APEO分子中的特征单元AP,使检测结果能有效地反映出APEO的污染水平,因为APEO被限用的主要原因在于其降解产物中含有高毒性的AP。

现行APEO检测方法存在的问题及优化建议

尽管国内外对APEO的检测技术进行了大量研究,而且国内形成了如表6-3中所列出的一些方法标准,但可以看出APEO的检测方法并未统一,这不同于甲醛、禁限用偶氮染料的方法标准现状。产生该现象的问题一方面在于APEO分子结构的复杂性,另一方面在于相关标准及法规(欧盟法规及Okeo-Tex 100)对APEO限值的模糊性。

1. APEO分子结构的复杂性导致的检测困难

APEO是由烷基酚和环氧乙烷通过聚合反应得到,因此APEO的分子结构可以看作由烷基苯氧基和不同的EO单元两部分组成,EO单元数呈现正态分布。不同的EO单元数赋予APEO不同的极性,因此APEO是由一系列不同极性的低聚物所构成的复杂混合物,这导致采用液相色谱柱对其直接分离检测时,色谱峰流出时间长、形貌不规则,易于被杂质所干扰。采用抗干扰能力较差的反相HPLC-FLD进行检测时(如SN/T 1850.1-2006、DB44/T 631-2009),无法保证检测结果的可靠性。采用HPLC-MS时,质谱仪的选择离子监测模式(ESI+)使其定性能力得到提高,但ESI+电离过程中不同EO数的APEO与阳离子(Na+、K+)的加合能力差异较大,使各低聚体所形成的峰强度差异明显,造成 “电离抑制效应”,导致定量结果与真实值的偏离,检测结果并不可靠,这是目前基于LC-MS所形成的方法标准(如ISO 18254-1-2015、ISO 18218-1-2015)难以克服的技术问题。

针对APEO分子结构的复杂性,研究者又建立了正相色谱、凝胶过滤色谱或不同极性色谱柱串联分离的方法,这些方法基于APEO组分中各低聚体极性的差异而将其逐一分离,然后再采用质谱或荧光检测器检测。然而,APEO分子中低聚物的不确定性,导致难以建立一种通用的色谱分离技术以适用于不同的样品。检测器方面,采用质谱时,虽然低聚物的逐一分离克服了“电离抑制效应”,但定量时需要预先对样品中APEO分子的EO平均数进行测定,这导致定量过程复杂化。采用荧光检测器时,可以基于等摩尔吸光度原理对各同系物进行逐一定量,然后再进行“归一化”计算总量,但荧光检测器定性的准确度及灵敏度远不及质谱,难以应用于基质复杂的样品(如皮革)。

2. 现行法规及标准限值的模糊性导致的检测问题(www.xing528.com)

关于产品中APEO的限值,最具权威的欧盟2003/53/EC指令内容中要求所有不同EO单元数的APEO的总和不得超过0.1%(质量分数),并未对EO单元数进行规定。鉴于该指令的权威性,后续的法规及标准完全沿袭了该指令中的内容。然而,由于APEO低聚物的多样性及极性的差异性(EO单元数不同),可以认为目前现行法规及标准中的限值是模糊的,因为实际检测过程中难以实现各个低聚物的逐一定量检测。而且这种限制,也引导了大多数的研究者集中于采用LC分离技术对APEO进行直接检测。但这些基于LC分离直接进样的检测方法,无法克服APEO分子的复杂性所导致的结果偏差。

关于APEO的限值,内容变化最大的为Okeo-Tex Standard 100。2014年之前该标准的内容中禁用含有1~2个EO单元的OPEO和含有1~9个EO单元的NPEO,2014年修订后的内容中禁用含有1~20个EO单元的OPEO及NPEO,2016年修订后的内容中禁用所有的OPEO及NPEO(无EO数要求)。虽然目前与欧盟2003/53/EC指令的限制内容保持了一致,但其限制内容的变化导致了检测方法一直处于修订之中。

3. 基于化学裂解法预处理检测APEO的适用性

鉴于APEO分子的特点以及现行检测方法标准中存在的技术问题,标准ISO 18218-2∶2015中采用了不同于其它标准的间接测定方法。其先将萃取出的APEO转化为对应的AP,然后再进行仪器测定。虽然该标准与表6-3中的其它方法标准一样,其检测结果并非绝对真实值,但该方法使APEO的仪器分析过程得到了有效简化,尤其是从根本上避免了因EO单元数的变化所导致的一系列检测技术问题。而且该标准所采用的化学裂解技术保留了APEO分子中的特征单元AP,使检测结果能有效地反映出APEO的污染水平,因为APEO被限用的主要原因在于其降解产物中含有高毒性的AP。更重要的在于,该方法使检测过程中所使用的仪器不再局限于昂贵的、未普及的LC-MS仪器,而采用目前广泛使用的GC-MS或HPLC。这些情况表明,该项方法标准将比表6-3中的其它标准更易于被推广和采用。

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