馬海播 趙曉冬 劉芳

【摘要】為了檢測染色類醫(yī)用口罩中可能存在的致癌芳香物，建立了氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜測定20種芳香胺的分析方法。染色類醫(yī)用口罩中的偶氮染料在（70±2）℃經(jīng)預(yù)處理后還原為芳香胺，向反應(yīng)器中加入10 mL的2，4，5-三氯苯胺內(nèi)標工作溶液，振搖10 min，再加入1 g無水硫酸鈉除水，取上層清液過0.45μm濾膜，以氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法（GC-MS/ MS），在多反應(yīng)離子監(jiān)測（MRM）模式下檢測，以內(nèi)標法定量。目標物在各自濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（r>0.9965），在1.0、5.0、10.0μg/L三個加標水平下的回收率為90.94%～110.96%，相對標準偏差（RSD）為0.1%～5.6%，檢出限（LOD）為3.66×10-5～1.00×10-1 mg/kg，定量下限（LOQ）為1.22×10-4～1.00 mg/kg。該方法簡便快捷，靈敏度高，可用于染色類醫(yī)用口罩中芳香胺的快速檢測。

【關(guān)鍵詞】染色類醫(yī)用口罩；氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法；芳香胺；禁用偶氮染料；多反應(yīng)離子監(jiān)測

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.028

【基金項目】遼寧省市場監(jiān)督管理局科技項目（2022ZC004）。

Study on the Detection Method of Carcinogenic Aromatic Amine Dyes in Medical Masks

MA Haibo， ZHAO Xiaodong， LIU Fang

（Shenyang Institute for Food and Drug Control， Shenyang 110122， China）

Abstract： In order to detect possible carcinogenic aromatizations in medical masks，An analytical method for the determination of 24 aromatic amines by gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry was established. The azo dye in the stained medical mask was reduced to aromatic amine after pretreatment at （70±2）°C， and 10 mL of 2，4，5-trichloroaniline internal standard working solution was added to the reactor， shaken for 10 min， and then 1 g of anhydrous sodium sulfate was added to remove water， the upper superna-tant was taken over a 0.45μm filter membrane， and the gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry（GC-MS / MS） was added to the reactor， detected in multi-reactive ion monitoring （MRM） mode， and the internal standard was measured. The targets have a good linear relationship （r>0.9965） in their respective concentration ranges， recoveries of 90.94%～ 110.96% at 1.0， 5.0， 10.0μg/L levels， and the RSD is 0.1%～5.6%， detection limits （LOD） is 3.66×10-5～1.00×10-1mg/kg， and lower quantitative limits （LOQ） is 1.22×10-4～1.00 mg/kg. This method is simple and fast， high sensitivity， can be used for the rapid detection of aromatic amines in dyed medical masks.

Key words： stained medical mask； gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry； aromatic amines； disabled azo dyes； multi-reactive ion monitoring

近期，市場上涌現(xiàn)出大量染色類醫(yī)用口罩。無論是一次性醫(yī)用口罩、醫(yī)用外科口罩，還是醫(yī)用防護口罩的檢測標準均未對口罩中的禁用偶氮染料限度進行規(guī)定[1-3]。使用印花染色口罩的安全性未知。偶氮染料本身無致癌性，但一些分子與人體接觸后，會被皮膚以及呼吸道吸收，發(fā)生還原反應(yīng)形成致癌或疑似致癌芳香物，成為人體癌變的一大誘因[4-5]。因此對印花染色醫(yī)用口罩中禁用偶氮染料的檢測應(yīng)引起重視。目前較為常見的是單四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）檢測禁用偶氮染料[6-8]，而氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜的應(yīng)用鮮有報道。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（GC-MS/MS）具有選擇性好、定量定性準確度高的特點，且在多級反應(yīng)檢測模式（MRM）下能同時滿足待測物的選擇性和靈敏度要求[9-12]。由于偶氮染料中的偶氮基與多種烴基共軛相連，部分偶氮化合物會有多種同分異構(gòu)體，其相對分子質(zhì)量相同、極性相差不大、質(zhì)譜的特征離子相同，在分析此類化合物時可能會出現(xiàn)“假陽性”現(xiàn)象[13]。因此本文擬對目標化合物進行多反應(yīng)檢測，僅對特異性離子對進行篩選，高效地提高了檢測的準確度。

本文通過參考現(xiàn)行紡織品標準方法中的前處理條件[14]，優(yōu)化色譜、質(zhì)譜方法，采用GC-MS/MS法，結(jié)合保留時間、特征離子的相對豐度比、譜圖檢索信息和峰面積對芳香胺進行定性以及定量分析，僅采集特定離子信息，可以很大程度提高被測成分的分辨率和靈敏度。

1試驗部分

1.1儀器與試劑

儀器：GC-MSW 456TQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Scion公司）；AS-1N振蕩器（日本亞速旺公司）；恒溫水浴鍋（德國memmert公司）；反應(yīng)器（具塞密閉，約60 mL，由硬質(zhì)玻璃制成管狀）；MSA6.6S-0CE-DM型電子天平（德國Sartorius公司）。

試劑：甲醇（色譜純），乙酸乙酯（色譜純），檸檬酸鹽緩沖溶液（取12.526 g檸檬酸和6.320 g氫氧化鈉，溶于水中，定容至1000 mL），連二亞硫酸鈉水溶液（200 mg/mL）新鮮制備。

標準品：20種致癌芳香物（見表1，德國DR，Ehrenstorfer公司），內(nèi)標2，4，5-三氯苯胺（德國DR，Ehrenstorfer公司），實驗用水為超純水，由Milli-Q超純水系統(tǒng)（德國Merck Millipore公司）制備。

1.2試驗方法

1.2.1還原裂解反應(yīng)

取有代表性試樣，剪成約5 mm×5 mm的小片，混勻。從混勻樣中稱取試樣1.0 g，精確至0.01 g，置于反應(yīng)器中，加入17 mL預(yù)熱到（70±2）℃的檸檬酸鹽緩沖溶液，將反應(yīng)器密閉，用力振搖，使所有試樣浸入液體中，置于（70±2）℃的恒溫水浴鍋中保溫20 min。然后打開反應(yīng)器，加入3.0 mL連二亞硫酸鈉溶液，并立即密閉振搖，再將反應(yīng)器于（70±2）℃中保溫20 min，取出后2 min內(nèi)冷卻至室溫。

1.2.2萃取分離

向反應(yīng)器中準確加入10 mL 2μg/mL的2，4，5-三氯苯胺內(nèi)標溶液，將反應(yīng)器密閉，用力振搖混勻后于機械振蕩器中沿軸向振蕩10 min，靜置，再加入約1 g無水硫酸鈉，待兩項分層后，取上層清液過0.45μm有機濾膜，進行GC-MS/MS測定。

1.2.3質(zhì)譜條件

色譜柱：DB-5 MS（30 m×0.25 mm，0.25μm）；采集方式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式；進樣口溫度：270℃；傳輸線溫度：270℃；離子源溫度270℃；升溫程序：初始溫度60℃，保持1 min，以12℃/min升溫至210℃，以15℃/min升溫至230℃，以3℃/min升溫至250℃，最后以25℃/min升溫至280℃；進樣方式：不分流進樣；進樣量：1.0μL；載氣：氦氣（99.999%）；柱流量：1.0 mL/min；淬滅氣：氦氣（99.999%）；流量：1.5 mL/min；溶劑延遲時間：5 min；定量方式：內(nèi)標法。

2結(jié)果與討論

2.1質(zhì)譜條件的優(yōu)化

使用10μg/mL的芳香胺混合標準工作液在質(zhì)核比（m/z）為50～500范圍內(nèi)進行全掃描，選擇m/z較大、豐度較高的1～2個特征離子為前級離子，對其進行碎裂離子掃描，碰撞電壓為1～60 eV，每隔5 eV遞增。選擇豐度較高的離子對為定量離子對，再選擇豐度較小的離子對為定性離子對。最佳MRM采集參數(shù)如表1所示。

2.2萃取時間的選擇

實驗中采取的提取方式為沿軸向機械振蕩的方式，分別比對不同振蕩時間3 min、5 min、10 min和15 min對有色口罩中致癌芳香物的萃取效果。結(jié)果見圖1。結(jié)果表明提取時間為10 min時提取效果最佳。

2.3線性范圍

以2μg/mL的內(nèi)標工作溶液，配制不同濃度的混合標準品溶液，GC-MS/MS直接測定。以標準工作液中芳香胺濃度/標準工作液中內(nèi)標的濃度為橫坐標x，芳香胺的峰面積/內(nèi)標的峰面積為縱坐標y繪制標準工作曲線，所得回歸方程及相關(guān)系數(shù)結(jié)果見表2。20種分析物在0.46～21.49μg/mL的線性范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r均大于0.995。

2.4檢測限與定量限

取各對照品溶液加乙酸乙酯逐步稀釋，按信噪比3∶1為檢測限（LOD），按信噪比10∶1為定量限（LOQ）進行測定，20種禁用偶氮染料的LOD和LOQ結(jié)果見表2。從表2可以看出禁用偶氮染料的方法檢測限為3.66×10-5～1.00×10-1mg/kg，定量限為1.22×10-4～1.00 mg/kg，能滿足禁用偶氮染料的快速檢測篩選需求。

2.5溶液穩(wěn)定性試驗

取本方法確認過的陰性染料樣品，加入精密稱定的20種禁用偶氮染料對照品，按“1.2.1～1.2.2”項下方法配制供試品溶液，分別于0、3、6、8、10、12、24、48 h在“1.2.3”測定條件下進樣分析。供試品溶液在室溫下放置48 h內(nèi)，20種禁用偶氮染料峰面積的RSD在1.4%～5.5%之間。結(jié)果表明供試品溶液在室溫下放置48 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.6回收率與精密度

2.6.1儀器精密度試驗

精密吸取20種禁用偶氮染料混標溶液1μL，按“1.2.3”質(zhì)譜條件下連續(xù)進樣6次，記錄峰面積，測得20種禁用偶氮染料峰面積RSD在0.3%～5.6%之間，表明儀器精密度良好。

2.6.2重復(fù)性試驗

取本方法確認過的陰性染料樣品6份，分別加入精密稱定的20種禁用偶氮染料對照品粉末適量，按“1.2.1～1.2.2”項下方法平行配制供試品溶液6份，在“1.2.3”項下質(zhì)譜條件測定。20種禁用偶氮染料含量的RSD在0.3%～5.3%之間，小于6%，結(jié)果表明方法的重復(fù)性良好。

2.6.3準確度

取本方法確認過的陰性醫(yī)用口罩樣品為基質(zhì)9份，并分為3組（低、中、高濃度），分別加入1.0、5.0、10.0μg/L的20種禁用偶氮染料對照品溶液，以內(nèi)標法計算其回收率、平均回收率及RSD%。具體結(jié)果見表3。各濃度下的回收率均在90.94%～ 110.96%之間，平均回收率為100.63%，回收率的RSD（n=9）為0.1%～5.6%，不大于6.0%，表明方法的準確度良好。

3樣品測定

取22批染色類醫(yī)用口罩，采用本方法配制供試品溶液及對照品溶液，分別精密量取1μL注入氣質(zhì)色譜儀進樣分析。按內(nèi)標法以峰面積計算醫(yī)用口罩中禁用偶氮染料的含量，結(jié)果見表4。

結(jié)果表明：在22批樣品中共13批樣品檢出2-萘胺、4，4-二氨基二苯醚、4，4-二氨基二苯甲烷、3，3-二甲基聯(lián)苯胺和4，4-二氨基二苯硫醚等芳香胺物質(zhì)，含量范圍為3.1～6.34 mg/kg。隨著芳香胺成分與降解產(chǎn)物毒理學(xué)研究手段的不斷擴展，檢測技術(shù)的不斷革新，一些偶氮染料的致癌性等級可能會發(fā)生變化，某項致癌性可能會在將來被發(fā)現(xiàn)。因此，染色類醫(yī)用口罩中的芳香胺成分應(yīng)引起研究人員的重視，加快檢驗技術(shù)學(xué)研究，及時跟進制定科學(xué)準確的檢驗檢測標準。

4結(jié)論

對于醫(yī)用口罩的含量測定首選專屬性強的氣相色譜-質(zhì)譜法。項目通過參考文獻中的前處理條件，優(yōu)化色譜、質(zhì)譜方法，采用GC-MS/MS法，結(jié)合保留時間、特征離子的相對豐度比對芳香胺進行定性分析，具有較強的定性專屬性。方法優(yōu)化了前處理時間，采用液-液萃取模式直接提取致癌芳香胺，取代現(xiàn)行標準中過硅藻土柱及旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮步驟，提高了批量檢驗效率，將偶氮染料的還原時間和潤濕時間由90 min縮短至55 min。該方法不僅減少了提取時間和試劑使用量而且精簡檢驗步驟，降低廢液的排放量，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念。

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【作者簡介】

馬海播，女，1995年出生，碩士，初級檢驗員，研究方向為藥品以及醫(yī)療器械的質(zhì)量標準。

趙曉冬，男，1979年出生，主任藥師，碩士，研究方向為藥品以及醫(yī)療器械的質(zhì)量標準。

劉芳，女，1983年出生，主管藥師，學(xué)士，研究方向為藥品以及醫(yī)療器械的質(zhì)量標準。

（編輯：李加鵬）