三重四极杆液相色谱质谱法测定工作场所空气中β-萘胺

岳小春, 邱景富, 杨伟, 戴锐睿, 杨乾展. 三重四极杆液相色谱质谱法测定工作场所空气中β-萘胺[J]. 环境化学, 2023, 42(7): 2492-2495.
引用本文: 岳小春, 邱景富, 杨伟, 戴锐睿, 杨乾展. 三重四极杆液相色谱质谱法测定工作场所空气中β-萘胺[J]. 环境化学, 2023, 42(7): 2492-2495.
YUE Xiaochun, QIU Jingfu, YANG Wei, DAI Ruirui, YANG Qianzhan. Determination of β-naphthylamine in workplace air by mass spectrometry with triple quadrupole liquid chromatography[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(7): 2492-2495.
Citation: YUE Xiaochun, QIU Jingfu, YANG Wei, DAI Ruirui, YANG Qianzhan. Determination of β-naphthylamine in workplace air by mass spectrometry with triple quadrupole liquid chromatography[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(7): 2492-2495.

三重四极杆液相色谱质谱法测定工作场所空气中β-萘胺

    通讯作者: E-mail:jfqiu@126.com; 
  • 基金项目:
    重庆市2022年科卫联合医学科研项目( 2022MSXM099 )资助.

Determination of β-naphthylamine in workplace air by mass spectrometry with triple quadrupole liquid chromatography

    Corresponding author: QIU Jingfu, jfqiu@126.com
  • Fund Project: Chongqing Municipal Science and Health Joint Medical Research Project in 2022(2022MSXM099).
  • 摘要: 本文建立了工作场所空气中β-萘胺的检测方法,采用高分辨液相色谱质谱仪,通过优化采样方法和检测条件,检测工作场所空气中β-萘胺. 结果表明,萘胺的两个异构体在本文的实验条件下可以实现完全分离,精确定性. 本方法对β-萘胺萘胺的检出限为5.6×10−2 μg·L−1,线性范围为1.00—100.00 μg·L−1;10.00、50.00、100.00 μg·L−1样品加标回收率范围为92.1%—97.2%,定量重复性为3.20%—5.18%. 本检测方法可用于工作场所空气中痕量β-萘胺的定性定量分析.
  • 随着我国铁路大面积提速及城市化进程加快,以铁路噪声为主的环境噪声问题日益加重,交通噪声越来越受到公众关注。近年来,随着高速铁路网覆盖面的增加,沿线居民也开始受到高速铁路的交通噪声影响。根据《中长期铁路网规划(2016—2030年)》[1],预计至2030年高速铁路会将全国主要省市区连接起来,形成以“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网,这也意味着受到高速铁路噪声影响的居民会越来越多。

    文献[2-3]研究表明,噪声作为一种有害的物理刺激,可损害动物的消化系统引起胃肠功能紊乱,影响动物的生长和发育,从而导致其体重增长速率减缓。在对武广高铁两侧居民的社会调查问卷中发现,距离高铁越近,居民的烦恼度越高[4]。因此管理治理好高速铁路噪声,减少对周围居民的影响,建立完备的针对高速铁路的噪声标准体系至关重要。但我国现有噪声标准,如《铁路边界噪声限值及其测量方法(GB 12525—90)》[5]、《声环境质量标准(GB 3096—2008)》等[6]均未对铁路类型(普通铁路和高速铁路)进行区分,且方法、标准多数是基于普通铁路噪声特点而建立。然而,普通铁路和高速铁路的噪声具有显著差异。高速铁路具有以下两个特点:噪声源组成复杂、声能量水平高、声源呈宽频特性;由于列车运行速度快,列车运营密度高,造成昼夜等效声级都很高[7]。在相关研究中也得出,高速铁路噪声的实际持续时间在6.1~13.5 s之间,而普通铁路为16.0~25.7 s,说明高速铁路噪声更具突发性;在相同等效声级(LAeq)情况下,高速铁路噪声的主观烦恼度与主观干扰度均高于传统铁路噪声[8];高速铁路噪声的传播规律在45~120 m范围内不符合线声源衰减规律,衰减较慢[9]。由此可见,为了适应我国交通噪声污染新形势,急需研究高速铁路运营期的噪声影响程度,制定完善我国交通噪声排放标准。

    本研究以北京至天津城际铁路客运专线为例,对该工程噪声进行了环境影响后评价,并在此基础上进一步提出了高速铁路噪声方面的管理建议。

    京津城际铁路于2008年8月投入试运营,是国内第一条速度在300 km/h以上的高速客运专线,且具有高密度和公交化的特点。城际列车以最高时速(330 km/h)运行时,其噪声以低、中频噪声为主,具有源强高、作用时间短、频次密和衰减缓慢等特点,与普通铁路情况具有显著差异。根据该工程验收监测结果,铁路边界30 m处昼夜噪声均可满足文献[5]中昼夜70 dB(A)的要求;在安装了声屏障的330 km时速路段,铁路两侧全部区域昼间均可满足4类标准70 dB(A)的要求、夜间运行时段80 m外可基本满足4类标准55 dB(A)的要求;基于环境条件(地形、植被、桥高、房屋朝向等),昼间120 m外区域可基本满足2类标准60 dB(A)的要求、夜间运行时段内180 m外仍不能满足2类标准50 dB(A)的要求;声屏障对以时速330 km运行的列车的降噪效果为5~7 dB(A)。

    结合验收调查声环境监测工作的实际情况,本次研究京津城际铁路的声环境监测点位依以下原则确定。

    1)本研究噪声监测结果作为研究工作的基础数据验证支持,主要是为后续管理提供建议及借鉴,不对工程提出进一步污染防治措施改造建议,因此,选择重点点位进行验证监测并与验收调查阶段进行对比。

    2)根据沿线敏感点的空间分布特征和列车运行速度,选择验收调查报告中有代表性的点位进行监测。
    3)高铁在两端城市区域(北京市三环内和天津市的外环线以内)的运行速度较低,由于采用长轨、轮轨噪声也很小,工程在市区的靠近敏感点路段又全部安装了声屏障,而且城市内的其他噪声源较多(既有的铁路、城市道路),总体看城际列车不是主要的噪声源,因此,研究选取了可以判明高铁是主要噪声源的城郊区或农村敏感点开展了验证监测。

    4)为了全面了解高铁的噪声影响及其分布特征,开展水平衰减断面监测(30、60、120和240 m分别布设点位)。

    5)噪声监测方案中,共设监测敏感点3处、典型验证监测点位12个,即每个敏感点水平衰减断面监测30、60、120和240 m共4个点位。监测点位布设情况见表1

    表 1  噪声监测点位基本情况表
    序号敏感点名称里程高差/m现阶段基本情况
    1A(饮马井村)DK7+00016建有声屏障。比较验收调查阶段,现状部分高楼已建设,但临铁路部分低矮房屋仍存在,距离没有变化。
    2B(董村)DK15+50015建有声屏障。比较验收调查阶段,现状户数有所增加,建设了一些小型企业,距离变近,最近建筑物与外轨中心线距离为10 m。
    3C(前屯)DK70+70 8选取点位处为无声屏障路段,比较验收调查阶段,现状户数有所增加,建设了一些小型企业,距离变近,最近建筑物与外轨中心线距离为16 m。
     | Show Table
    DownLoad: CSV

    本次监测时间选择在2019年4月下旬,测量时间为10:00~12:00,测量时段列车通过时间间隔约10 min,测量时段列车通过列数20列;其中前屯测点列车通过速度约350 km/h左右,董村测点列车通过速度约320~350 km/h,饮马井村测点列车通过速度约160 km/h左右。

    根据验收调查报告执行标准,距铁路外轨中心线30 m处的噪声排放昼夜均执行文献[5]中70 dB(A)标准。铁路两侧的一般敏感点,60 m内执行文献[10]中4类标准,即昼间70 dB(A)、夜间55 dB(A),60 m外执行2类标准,即昼间60 dB(A)、夜间50 dB(A);60 m内的特殊敏感点-学校以及医院等也执行2类标准。相关标准在该铁路投运之后有修订,但作为2010年12月31日之前投运的铁路,其应执行的噪声标准限值没有变化。

    本次研究选取典型的10:30~11:30的监测数据分析列车噪声特性,包括列车通过1 min时长Leq(td)(通过时段的Leq)和Lp(max)(通过时间段的噪声最大值)、1小时Leq,夜间按同等运行条件,采用昼间数据进行类比分析。研究选取的监测点位噪声监测结果见表2、表3

    表 2  噪声验证监测原始结果
    日期点位频次结果值LeqdB(A)最大值LmaxdB(A)
    2019.04.23饮马井村(距外轨中心线30 m)小时*55.685.5
    第一列车60.187.9
    第二列车58.062.0
    第三列车58.963.7
    饮马井村(距外轨中心线60 m)小时*53.776.1
    第一列车60.366.1
    第二列车57.667.6
    第三列车56.861.1
    饮马井村(距外轨中心线120 m)小时*50.280.3
    第一列车55.364.3
    第二列车53.565.2
    第三列车54.371.2
    2019.04.25董村(距外轨中心线30 m)小时*58.388.7
    第一列车69.979.2
    第二列车68.774.8
    第三列车69.879.4
    董村(距外轨中心线60 m)小时*58.782.6
    第一列车72.375.7
    第二列车67.175.9
    第三列车70.874.5
    董村(距外轨中心线120 m)小时*55.177.2
    第一列车62.878.8
    第二列车66.069.0
    第三列车64.979.7
    董村(距外轨中心线240 m)小时*54.386.5
    第一列车61.175.0
    第二列车59.769.3
    第三列车60.668.5
    2019.04.22前屯(距外轨中心线30 m)小时*61.684.0
    第一列车75.683.7
    第二列车76.786.5
    第三列车75.079.7
    前屯(距外轨中心线60 m)小时*61.885.3
    第一列车74.883.9
    第二列车74.784.6
    第三列车74.082.5
    前屯(距外轨中心线120 m)小时*60.181.8
    第一列车72.779.2
    第二列车71.081.0
    第三列车68.277.3
    前屯(距外轨中心线240 m)小时*56.678.0
    第一列车69.677.0
    第二列车67.877.5
    第三列车65.274.3
    注:*表示10:30~11:30的1 h内平均值。
     | Show Table
    DownLoad: CSV
    表 3  监测结果统计(有效数据平均值) dB(A)
    序号监测点位Leq(td)Lp(max)1小时*Leq
    1A30 m59.062.955.6
    2A60 m58.264.953.7
    3A120 m54.464.850.2
    4A240 m
    5B30 m69.577.858.3
    6B60 m70.175.458.7
    7B120 m64.675.855.1
    8B240 m60.570.954.3
    9C30 m75.883.361.6
    10C60 m74.583.761.8
    11C120 m70.679.260.1
    12C240 m67.576.356.6
    注:*表示10:30~11:30的1 h内平均值。
     | Show Table
    DownLoad: CSV

    饮马井村点位处于声源较多的城市区域,受其它噪声源及高大建筑影响较多,因此没有明显的特征。列车通过时段,铁路边界30 m处噪声可满足文献[5]中70 dB(A)的要求。

    运行速度300~350 km/h区段有声屏障的达标情况:

    ①列车通过时段,铁路两侧60 m内,1小时Leq可满足4类昼间标准70 dB(A)的要求、但不能满足4类夜间标准55 dB(A)的要求;

    ②列车通过时段,铁路两侧60 m外(60~120 m),1小时Leq可满足2类昼间标准60 dB(A)的要求,不能满足2类夜间标准50 dB(A)的要求。

    运行速度300~350 km/h区段无声屏障的达标情况:

    ①列车通过时段,铁路两侧60 m内,1小时Leq可满足4类昼间标准70 dB(A)的要求、但不能满足4类夜间标准的55 dB(A)要求;

    ②列车通过时段,铁路两侧60 m外(60~120 m),1小时Leq不能满足2类标准的要求。

    从本次监测结果可以看出,高架高速铁路的列车运行噪声不同于普通铁路,随着距离而明显衰减的特征并不明显,并且由30~120 m过程中衰减不大,120~240 m衰减较大。选取的水平方向30、60、120和240 m测点,60 m附近测点噪声值偏高。

    声屏障对于高速铁路的降噪效果,综合监测结果并结合验收调查中开展的噪声分析可以看出,在线路中段,声屏障对以时速300~350 km运行的列车的降噪效果为5~7 dB(A)。

    验收调查阶段,京津城际铁路每天开行动车组列车70对,本次研究时段,每天开行动车组列车136对。由于列车开行密度的增加,京津城际铁路的噪声(Leq)增量约为1.5~3.5 dB(A)。

    1)我国目前针对高速铁路噪声评价还没有相关专门的规范或者标准出台,所以目前对其内容的评价大多是依照铁路边界噪声的相关规定进行判定,相应规定的判定标准一般不考虑最大声级Lmax,而只是将等效声级Leq看做最主要判定标准。但研究结果显示,高速铁路上产生的噪声中对居民产生最大影响的主要是来自最大声级Lmax。因此建议在修订铁路噪声标准时,将高速列车通过时间的Leq(td)和Lp(max)作为评价量。

    2)制修订铁路噪声标准应按不同运行时速考虑不同的噪声限值,体现差异化管理。高速铁路应制定专门的标准体系来进行管理,并考虑现有高速铁路和新建高速铁路。

    3)标准限值应考虑高架高速铁路问题,建议30 m水平距离控制的同时,考虑一定距离内如60 m内的最大值控制。

    4)高速铁路环境噪声预测研究是国际学术界和各国政府关心的一项重要课题。在欧美国家,高速铁路噪声早已引起各国政府、铁路运输部门、研究机构的高度重视[11-13]。美、日、法、英、德等国都建立了适合本国情况的高速铁路环境噪声预测模型,并将模型应用于高速铁路既有线路的环境噪声评估和新建铁路设计中的环境噪声预测,取得了良好的社会经济效益。我国高速铁路发展很快,而相应专门的技术规范体系并未建立起来,因此,很有必要对我国的高速铁路噪声预测评估体系进行制修定。同时,高速铁路以高架方式建设为主,本次研究监测结果以及文献[7-9]均表明,其噪声分布呈现复杂性的特点,同时其噪声特点亦与运行速度关联很大,现有规范标准体系中的分析预测方法并不能完全适用。

    ①噪声评估中应考虑高架高速铁路对地面目标影响的修正参数。

    ②应考虑不同路基、不同运行速度列车的修正参数。

    ③对于高大建筑物,应考虑垂直方向的噪声影响预测。

    1)根据《声环境功能区划分技术规范(GB/T 15190—2014)》[14],铁路交通干线边界线外一定距离以内的区域划分为4b类声环境功能区。即:①相邻区域为1类声环境功能区,距离为50 m±5 m;②相邻区域为2类声环境功能区,距离为35 m±5 m;③相邻区域为3类声环境功能区,距离为20 m±5 m。

    北京至天津城际铁路客运专线在环境影响评价阶段,由环境影响报告书确定并经环境管理部门确认:“噪声执行标准—居民集中居住区60 m内执行4类标准、60 m外执行2类标准”;“铁路用地范围外一定距离以内的区域划为4类标准适用区域。当相邻区域为2类标准适用区时,铁路用地范围外30 m±5 m的区域执行4类标准”;“铁路用地范围外一定距离以内的区域执行4类标准;城市区域有声环境功能区划的、按功能区划执行;没有噪声功能区划的农村地区执行2类标准”;“验收调查中了解到,北京市各区的声环境功能区划各不相同,而且一般只对既有铁路划定相邻区域功能区”;“高铁的征地范围为铁路桥梁(宽21 m)的投影面积和路基的占地范围;沿线的拆迁补偿范围原则上是60 m(单侧30 m),但各段的地方政府最终完成拆迁的情况各异”。

    由相关内容可见,对于高速铁路两侧的声环境功能管理还没有统一的管理规定,京津城际铁路有关声环境管理也没有完全达成一致。而高速铁路又不同于一般铁路的声环境影响特征,建议有关部门制定适用于高速铁路声环境功能管理的规范或文件,应充分考虑相邻区域为1类声环境功能区无法适用高速铁路的实际情况。

    2)铁路两侧受铁路噪声影响区域的声环境功能区划分关系到铁路建设部门的责任和义务,关系到铁路两侧居民的权益保障,关系到铁路两侧区域土地的合理开发利用,关系到环保部门对铁路两侧的声环境质量管理[15]。调研过程中发现,在验收调查阶段,北京至天津城际铁路客运专线沿线很多规划发展区并未有成型的声环境功能区划分方案。因此,本研究认为在城市发展规划及高速铁路网建设规划制定同期即应考虑环境功能区划的制定,制定声环境保护的规划要求,以便项目建设时有所依据并提出有针对性的调整或保护措施。

    本研究通过对北京至天津城际铁路客运专线的噪声进行环境影响后评价,结合我国声环境标准体系以及声环境功能管理现状,得到如下结论。

    1)根据噪声后评价分析结果,在运行速度300~350 km/h区段,列车通过时,铁路两侧60 m内,可满足4类昼间标准70 dB(A)的要求、但不能满足4类夜间标准55 dB(A)的要求;铁路两侧60 m外(60~120 m),列车通过时,有声屏障,可满足2类昼间标准60 dB(A)的要求,不能满足2类夜间标准50 dB(A)的要求,无声屏障,不能满足2类标准的要求;高速铁路上产生的噪声中对居民产生最大影响的主要是来自最大声级Lmax,高速铁路的列车运行噪声随着距离而明显衰减的特征并不明显,由30~120 m过程中衰减不大,120 ~240 m衰减要大一些。

    2)建议完善我国现有的声环境标准体系,制定专门的高速铁路声环境标准并完善高速铁路噪声预测评估体系,将高速列车通过时间的Leq(td)和Lp(max)作为评价量,在标准限值上建议30 m水平距离控制的同时,考虑一定距离内如60 m内的最大值控制;同时建议制定适用于高速铁路声环境功能管理的规范或文件。

  • 图 1  萘胺两种异构体总离子流图

    Figure 1.  Total ion chromatogram of two isomers of naphthylamine

    表 1  梯度洗脱程序

    Table 1.  Gradient elution procedure e

    时间/minTime模块Module命令CommandB相比例/%Value
    1.0PumpsPump B Conc5
    4.0PumpsPump B Conc40
    10.0PumpsPump B Conc95
    13.5PumpsPump B Conc95
    13.6PumpsPump B Conc5
    16.0PumpsPump B Conc5
    16.0ControllerStop
    时间/minTime模块Module命令CommandB相比例/%Value
    1.0PumpsPump B Conc5
    4.0PumpsPump B Conc40
    10.0PumpsPump B Conc95
    13.5PumpsPump B Conc95
    13.6PumpsPump B Conc5
    16.0PumpsPump B Conc5
    16.0ControllerStop
    下载: 导出CSV

    表 2  MRM参数

    Table 2.  MRM parameters

    化合物CAS NO.前体离子产物离子Q1 Pre/VCE/VQ3 Pre/V
    β-萘胺91-59-8143.8127.1*−12−26−24
    117.1−13−22−12
    α-萘胺134-32-7143.8127.1*−12−26−24
    117.1−13−22−12
      *定量离子对.
    化合物CAS NO.前体离子产物离子Q1 Pre/VCE/VQ3 Pre/V
    β-萘胺91-59-8143.8127.1*−12−26−24
    117.1−13−22−12
    α-萘胺134-32-7143.8127.1*−12−26−24
    117.1−13−22−12
      *定量离子对.
    下载: 导出CSV

    表 3  低中高三个浓度的精密度和回收率

    Table 3.  Precision and recovery of low, medium and high concentrations

    加标浓度/(μg·L−1)Spiked concentration平均值Average valueRSD/%平均解吸效率/%Average desorption efficiency
    10.0015512024.9692.1
    50.0075206013.2095.7
    100.00152960705.1897.2
    加标浓度/(μg·L−1)Spiked concentration平均值Average valueRSD/%平均解吸效率/%Average desorption efficiency
    10.0015512024.9692.1
    50.0075206013.2095.7
    100.00152960705.1897.2
    下载: 导出CSV

    表 4  不同空气收集器和解吸液的采样效率

    Table 4.  Sampling efficiency for different air collector and desorption solutions

    空气收集器Air collector解吸液Desorption solutionRSD/%平均采样效率/%Average Sampling efficiency
    玻璃纤维滤纸甲醇6.392.3
    异丙醇7.983.5
    硅胶管甲醇3.696.2
    异丙醇6.885.6
    玻璃纤维滤纸+硅胶管甲醇5.790.6
    异丙醇7.284.4
    空气收集器Air collector解吸液Desorption solutionRSD/%平均采样效率/%Average Sampling efficiency
    玻璃纤维滤纸甲醇6.392.3
    异丙醇7.983.5
    硅胶管甲醇3.696.2
    异丙醇6.885.6
    玻璃纤维滤纸+硅胶管甲醇5.790.6
    异丙醇7.284.4
    下载: 导出CSV
  • [1] TRAKOLI A.IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans.volume 99: Some aromatic amines, organic dyes, and related exposures.international agency for research on cancer[J].Occupational Medicine, 2012, 62: 232.
    [2] 章杰. 国内外染料工业发展新动向 [J]. 印染, 2005, 31(4): 47-50. doi: 10.3321/j.issn:1000-4017.2005.04.016

    ZHANG J. New developing trends for dyestuff industry at home and abroad [J]. Dyeing and Finishing, 2005, 31(4): 47-50(in Chinese). doi: 10.3321/j.issn:1000-4017.2005.04.016

    [3] 章杰. 禁用偶氮染料新动向和对策 [J]. 精细与专用化学品, 2003, 11(20): 3-5. doi: 10.3969/j.issn.1008-1100.2003.20.001

    ZHANG J. New trends and countermeasures of banning azo dyes [J]. Fine and Specialty Chemicals, 2003, 11(20): 3-5(in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1008-1100.2003.20.001

    [4] CASE R M, HOSKER M E, McDONALD D B, et al. Tumours of the urinary bladder in workmen engaged in the manufacture and use of certain dyestuff intermediates in the British chemical industry [J]. Occupational and Environmental Medicine, 1993, 50(5): 389.
    [5] MASUDA Y, HOFFMANN D. Quantitative determination of 1-naphthylamine and 2-naphthylamine in cigarette smoke [J]. Analytical Chemistry, 1969, 41(4): 650-652. doi: 10.1021/ac60273a017
    [6] RUBINO G F, SCANSETTI G, PIOLATTO G, et al. The carcinogenic effect of aromatic amines: An epidemiological study on the role of o-toluidine and 4, 4’-methylene bis (2-methylaniline) in inducing bladder cancer in man [J]. Environmental Research, 1982, 27(2): 241-254. doi: 10.1016/0013-9351(82)90079-2
    [7] SCHULTE P A, RINGEN K, HEMSTREET G P, et al. Risk factors for bladder cancer in a cohort exposed to aromatic amines [J]. Cancer, 1986, 58(9): 2156-2162. doi: 10.1002/1097-0142(19861101)58:9<2156::AID-CNCR2820580933>3.0.CO;2-Y
    [8] STERN F B, MURTHY L I, BEAUMONT J J, et al. Notification and risk assessment for bladder cancer of a cohort exposed to aromatic amines. III. Mortality among workers exposed to aromatic amines in the last beta-naphthylamine manufacturing facility in the United States [J]. Journal of Occupational Medicine. :Official Publication of the Industrial Medical Association, 1985, 27(7): 495-500.
    [9] CIOCAN C, GODONO A, FRANCO N, et al. Mortality from bladder cancer in dyestuff workers exposed to aromatic amines: A 73-year follow-up [J]. La Medicina Del Lavoro, 2022, 113(2): e2022017.
    [10] 时连, 姜文良, 林斌, 等. 纺织品中禁用偶氮染料的测定 [J]. 纺织科技进展, 2009(3): 60-61,87. doi: 10.3969/j.issn.1673-0356.2009.03.024

    SHI L, JIANG W L, LIN B, et al. Determination of banned azo colourants in textiles [J]. Progress in Textile Science & Technology, 2009(3): 60-61,87(in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1673-0356.2009.03.024

    [11] 俞凌云, 孙艳, 金晶. 皮革中禁用偶氮染料测定方法的研究进展 [J]. 西部皮革, 2011, 33(8): 49-54. doi: 10.3969/j.issn.1671-1602.2011.08.013

    YU L Y, SUN Y, JIN J. Research development of banned azo dyes determination in leather [J]. West Leather, 2011, 33(8): 49-54(in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1671-1602.2011.08.013

    [12] 牛增元, 罗忻, 叶曦雯, 等. 高效液相色谱-质谱法测定电子电气产品塑料部件中偶氮染料释放的致癌芳香胺 [J]. 色谱, 2014, 32(1): 34-39.

    NIU Z Y,LUO X,YE X W,et al. Determination of carcinogenic aromatic amines derived from azo colorants in plastic components of electrical and electronic products by high performance liquid chromatography-mass spectrometry [J]. Chinese Journal of Chromatography, 2014, 32(1): 34-39(in Chinese).

    [13] 陈妍, 李兴根, 钱辉, 等. 固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定工业染料中芳香胺 [J]. 理化检验-化学分册, 2013, 49(3): 297-302.
    [14] 叶曦雯, 何静, 李莹, 等. 液液萃取-分散液液微萃取-气相色谱-质谱联用测定纺织废水中痕量禁用偶氮染料 [J]. 色谱, 2020, 38(2): 255-263.
  • 加载中
图( 1) 表( 4)
计量
  • 文章访问数:  991
  • HTML全文浏览数:  991
  • PDF下载数:  33
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2023-07-27
岳小春, 邱景富, 杨伟, 戴锐睿, 杨乾展. 三重四极杆液相色谱质谱法测定工作场所空气中β-萘胺[J]. 环境化学, 2023, 42(7): 2492-2495.
引用本文: 岳小春, 邱景富, 杨伟, 戴锐睿, 杨乾展. 三重四极杆液相色谱质谱法测定工作场所空气中β-萘胺[J]. 环境化学, 2023, 42(7): 2492-2495.
YUE Xiaochun, QIU Jingfu, YANG Wei, DAI Ruirui, YANG Qianzhan. Determination of β-naphthylamine in workplace air by mass spectrometry with triple quadrupole liquid chromatography[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(7): 2492-2495.
Citation: YUE Xiaochun, QIU Jingfu, YANG Wei, DAI Ruirui, YANG Qianzhan. Determination of β-naphthylamine in workplace air by mass spectrometry with triple quadrupole liquid chromatography[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(7): 2492-2495.

三重四极杆液相色谱质谱法测定工作场所空气中β-萘胺

    通讯作者: E-mail:jfqiu@126.com; 
  • 1. 重庆医科大学公共卫生学院,重庆,400016
  • 2. 重庆市疾病预防控制中心,重庆,400042
  • 3. 岛津企业管理(中国)有限公司重庆分公司,重庆,400010
基金项目:
重庆市2022年科卫联合医学科研项目( 2022MSXM099 )资助.

摘要: 本文建立了工作场所空气中β-萘胺的检测方法,采用高分辨液相色谱质谱仪,通过优化采样方法和检测条件,检测工作场所空气中β-萘胺. 结果表明,萘胺的两个异构体在本文的实验条件下可以实现完全分离,精确定性. 本方法对β-萘胺萘胺的检出限为5.6×10−2 μg·L−1,线性范围为1.00—100.00 μg·L−1;10.00、50.00、100.00 μg·L−1样品加标回收率范围为92.1%—97.2%,定量重复性为3.20%—5.18%. 本检测方法可用于工作场所空气中痕量β-萘胺的定性定量分析.

English Abstract

  • β-萘胺(CAS:91-59-8)是萘胺的两种异构体之一,为白色至淡红色叶片状结晶,熔点111 ℃,沸点306.1 ℃,溶于热水、乙醇和乙醚,能随水蒸气挥发. 在橡胶工业中常用作抗氧化剂,也常作为中间体用于染料制造和有机合成,是纺织印染行业常见的偶氮染料之一[1],也是近年来国际上开始禁用的偶氮染料[2-3]. 与未接触β-萘胺人群的预期病例和死亡人数相比,人体接触β-萘胺(生产、使用)导致膀胱癌病例和死亡人数显著增加[4-9]. 2012年IARC将β-萘胺列为G1类致癌物,即确定人类致癌物. 2013年我国4部门联合印发国卫疾控发〔2013〕48号《职业病分类和目录》,新增β-萘胺所致膀胱癌被为职业性肿瘤. 但我国一直没有工作场所空气中β-萘胺检测方法.

    当前,我国β-萘胺检测方法主要集中在纺织行业中[10-11],主要与常见芳香胺同时进行检测,无单独检测的报道,如牛增元等开发了高效液相色谱-质谱法测定电子电气产品塑料部件中偶氮染料释放的致癌芳香胺的检测方法[12],陈妍等开发了固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定工业染料中芳香胺检测方法[13],叶曦雯等开发了液液萃取-分散液液微萃取-气相色谱-质谱联用测定纺织废水中痕量禁用偶氮染料检测方法[14].

    本文拟建立工作场所空气中β-萘胺的检测方法,通过优化采样方法、实验条件,将萘胺的两个异构体完全分离,实现精准定性定量,为广泛开展工作场所空气中萘胺的检测提供一种高效准确的检测方法.

    • 液相色谱质谱联用仪(岛津LCMS-8060三重四极液质联用仪,日本);硅胶管(6 mm×120 mm,内填硅胶,前段100 mg后段50 mg,北京华瑞博远科技发展有限公司);玻璃纤维滤纸(φ40 mm,上海兴亚净化材料厂);空气采样泵(流量范围20—5000 mL·min−1,Sensidyne Gilian GilAir Plus,美国);甲酸(色谱纯,德国CNW 4.014784.0500);乙腈(色谱纯,TEDIA AS1122-801);甲醇(色谱纯,TEDIA MS1922-801);异丙醇(色谱纯,Merck 1.02781.1000);标准溶液:甲醇中α-萘胺溶液(100 μg·mL−1,Chemservice),甲醇中β-萘胺溶液(100 μg·mL−1,O2Si).

    • 将采样泵与空气收集器气密连接,以0.5 L·min−1流量,长时间采样采集100 min空气样品,短时间采样采集15 min空气样品,采样完毕取下空气收集器密封装入样品袋,避光带回实验室测定.

    • 将标准溶液用甲醇稀释1000倍作为标准应用液,以500 μL微量注射器和10 mL刻度吸管分别吸取标准应用液100.0 μL、200.0 μL、500.0 μL、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL、8.00 mL,用甲醇定容到10.00 mL容量瓶中得标准系列,α-萘胺和β-萘胺浓度为:1.00、2.00、5.00、10.00、20.00、50.00、80.00、100.00 μg·L−1.

    • 液相色谱条件:色谱柱:UPLC—HSS T3(100 mm×2.1 mm I.D. 1.8 μm);流动相:A相为0.1%甲酸水,B相为乙腈;流速:0.4 mL·min−1;进样体积:3 μL;柱温:40 ℃.

      洗脱方式:梯度洗脱,B相初始比例为5%,梯度程序见表1.

      质谱条件:离子化模式ESI(+);碰撞气为氩气;加热气为空气,10.0 L·min−1;接口温度300 ℃;雾化气为氮气,3.0 L·min−1;DL温度250 ℃;干燥气为氮气,10.0 L·min−1;加热模块温度400 ℃;扫描方式MRM(表2).

      在上述条件下对标准系列进行检测,以浓度为横坐标,扣除空白后峰面积为纵坐标,外标法绘制标准曲线.

    • 标准曲线回归方程:y=151491x-3132.22,R=0.999. 以标准系列浓度点5 μg·L−1的3倍噪声对应浓度为检出限:5.6×10−2 μg·L−1,以解吸液1.00 mL,采样体积50 L计,最低检出浓度为1.1×10−6 mg·m−3,采样体积以7.5 L计,最低检出浓度为7.5×10−6 mg·m−3.

    • 将18支硅胶管平均分成3组,每组6支,以微量注射器分别精确加入甲醇中β-萘胺10.00、50.00、100.00 μg·L−1浓度的标准溶液各3.00 μL,放置过夜后加入甲醇1.00 mL,解吸30 min后在与标准系列相同的条件下进行测定,计算β-萘胺相对标准偏差和解吸效率,结果见表3.

    • 使用UPLC—HSS T3色谱柱恒温可将萘胺的两个异构体完全分离且重现性好,故本研究采用该色谱柱. 萘胺两种异构体总离子流图如图1.

    • β-萘胺沸点高,在工作场所空气中以蒸气态和气溶胶状态为主要存在形式,本文分别尝试了玻璃纤维滤膜、硅胶管两种空气收集器单独进行采样和串联采样,解吸液分别采用了甲醇和异丙醇,加标浓度50.00 μg·L−1,每种组合加标6次,精密度和采样效率见表4. 由表4可见,采用硅胶管采样,甲醇解吸是六种组合中重复性和采样效率最佳的.

    • β-萘胺的检测方法在纺织印染行业的检测方法研究较多,但在工作场所空气中的检测方法未见报道. 本文讨论了工作场所空气中β-萘胺的采样方法,并利用液相色谱质谱联用仪对其精确定性定量,能够实现与α-萘胺的完全分离,线性范围宽,灵敏度高,重复性好,可以作为空气中萘胺检测的方法进一步推广.

    参考文献 (14)

返回顶部

目录

/

返回文章
返回