Quantitative determination of 26 aromatic amines derived from banned azo dyes in textiles through the use of LC, tandem MS, and identification of some structural isomers

Význam tématu

Identifikace a kvantifikace primárních aromatických aminů vznikajících z azo barviv je klíčová pro zajištění chemické bezpečnosti v textilním a koženém průmyslu. Tyto látky jsou považovány za karcinogenní a jejich přítomnost je přísně regulována evropskými normami REACH, čínskou normou GB 18401 2010 a dalšími mezinárodními předpisy. Spolehlivá analýza pomáhá výrobcům i kontrolním orgánům splnit zákonné limity a minimalizovat zdravotní rizika spotřebitelů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout rychlou, robustní a jedno­metodovou analýzu pro současné stanovení 26 aromatických aminů odvozených z zakázaných azo barviv v textiliích a kožích. Metoda minimalizuje úpravy vzorku, zajišťuje jednoznačné rozlišení strukturálních izomerů a odstraňuje potřebu dvou samostatných analýz.

Použitá metodika a instrumentace

Reagencie a standardy

• Acetonitril, voda, kyselina mravenčí
• Směs 26 aromatických aminů ve standardní koncentraci 100 mg/L
• Internal standard Anthracen-d10 (10 mg/mL)

Instrumentace

• HPLC Agilent 1200 s kolonkou Poroshell 120 SB-C18 (3 × 100 mm, 2.7 μm)
• Detektor Agilent 6420 Triple Quadrupole MS v režimu ESI pozitivní ionizace

Provozní podmínky

• Kolonka 40 °C, objem vstřiku 0,5 μL, průtok 0,6 mL/min
• Mobilní fáze A: 0,05 mM kyselina mravenčí ve vodě, B: 0,1 % kyselina mravenčí v acetonitrilu
• Gradient 12min: 75 % A (0–0,5min), klesající na 5 % A (5–8min), návrat
• MS: teplota plynu 320 °C, průtok 10 L/min, tlak 50 psi, kapilární napětí 3000 V

Úprava vzorku

• Textilie: extrakce dle ISO 14362-1:2012
• Kože: extrakce dle ISO 17234-1/2:2010, disperzní barviva předextrakce chlorbenzenem
• Filtrace regenerovanou celulózou

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila separaci 26 aromatických aminů během 12 minut s dostatečným rozlišením i blízkých strukturálních izomerů. Retenční časy izomerů se liší o desítky sekund, což minimalizuje riziko falešně pozitivních výsledků. Kalibrační křivky v rozsahu 0,1–5 mg/L prokazují lineární závislost s koeficienty R2 ≥ 0,999. Detekční limity (LOD) se pohybují pod 3,2 μg/L a opakovatelnost (RSD) je obvykle pod 7 %. Průměrné procento návratnosti přesahuje 85 % díky použití interního standardu.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí časově úsporné, spolehlivé a nákladově efektivní řešení pro rutinní monitoring aromatických aminů ve výrobních i kontrolních laboratořích. Eliminace složitého clean-upu a schopnost jedním měřením detekovat a kvantifikovat všechny cílové analyty významně zjednodušuje workflow a zkracuje dobu analýzy ve srovnání s GC/MS postupy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné rozšíření metody zahrnuje adaptaci na další matrice jako umělé hmoty a kovy, automatizaci přípravy vzorků (online SPE), zkrácení analytického času pomocí ultra­rychlých HPLC systémů či nasazení vysokorozlišující hmotové spektrometrie pro potvrzení neznámých látek. Digitalizace dat a implementace strojového učení pro detekci neobvyklých vzorců chromatogramů může dále zvýšit spolehlivost výsledků.

Závěr

Vyvinutá LC-MS/MS metoda pro analýzu 26 aromatických aminů z azo barviv nabízí rychlou, přesnou a plně vyhovující postup regulacím pro textilní a kožené výrobky. Jednoznačné rozlišení izomerů, vysoká citlivost a minimální úprava vzorku činí tento postup vhodným pro rutinní i výzkumné aplikace v oblasti QA/QC a regulované analýzy.

Reference

1. Akyüz M, Atmospheric Environment 42(16):3809–3819, 2008
2. Brede C, Skjevrak I, Herikstad H, Journal of Chromatography A 983(1–2):35–42, 2003
3. Xie F et al, Talanta 115:435–441, 2013
4. Mortensen SK et al, Journal of Chromatography A 1091(1–2):40–50, 2005
5. Aznar M, Canellas E, Nerín C, Journal of Chromatography A 1216:5176–5181, 2009
6. UNI EN 14362-1:2012 Textiles – Metody stanovení aromatických aminů z azo barviv
7. UNI EN ISO 17234-1:2010 Leather – Chemické testy pro stanovení aromatických aminů
8. UNI EN ISO 17234-2:2011 Leather – Chemické testy pro stanovení 4-aminoazobenzenu
9. GB/T 17592-2011 Textiles – Determination of the banned azo colourants