I on p airs hplc examination fwas in the different matrix
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I on -P airs HPLC examination FWAs in the different matrix. 授課老師:吳家誠老師 報告者:張敦程. Outline. Abstract Introduction I on -P airs HPLC examination FWAs Results and Discussion Summary.

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Presentation Transcript


I on p airs hplc examination fwas in the different matrix

Ion-Pairs HPLCexamination FWAsin thedifferent matrix

授課老師:吳家誠老師

報告者:張敦程


Outline

Outline

  • Abstract

  • Introduction

  • Ion-Pairs HPLC examination FWAs

  • Results and Discussion

  • Summary


Abstract

針對四個二苯乙烯C.I.28、C.I.205、C.I.134 和DAS1 及一個二苯乙烯聯苯的DSBP螢光增白劑,發展出一套穩定、可靠的微量檢測技術,以測定這些物質在不同基質中之含量

樣品前處理中-洗衣用清潔劑是以溶解、振盪及過濾三步驟完成; 紙類和嬰幼兒衣物以 hot-water extraction/SPE 進行; 水樣則是採用 C-18 固相萃取法,以達到同時分離、萃取及去除干擾物質的目的,並藉由 Ion-Pair HPLC/FLD 來加以定性及定量

HPLC 以 C-18 當作層析管柱,藉由等速流析離子配對液相層析法,可達到良好的分離,線性範圍為 0.5 ~ 5000 ng/L,線性相關係數0.999以上,定量偵測極限為 0.1~0.01 μg/L

結果顯示 DSBP 和 DAS1 是比較普遍使用添加於洗衣清潔劑中的FWAs。而 hot-water extractiont 成功地應用於紙類及嬰幼兒服飾的處理,利用 C-18 萃取其回收率與相對標準偏差均良好,此說明了本套分析技術的穩定性及對複雜環境樣品中微量污染物檢測之可行性。

Abstract


Introduction

Introduction

  • 對環境中清潔劑污染之研究,大部分著重於檢測清潔劑主要成份 surfactant,對於清潔劑之添加劑 FWAs 卻少有研究

  • FWAs 本身只具有增白效果,並無潔淨功能,又容易造成嬰幼兒皮膚過敏,實在無添加的必要。而且其在自然界環境下不易被微生物分解,造成環境的危害已引起各國環保單位的高度重視

  • 螢光增白劑自1940起開始被使用,雖然發展出多種不同的FWAs 商品,但只有少數特別的FWAs 普遍使用於世界各國,其中二苯乙烯系型(stilbene-type)螢光增白劑-DSBP, DAS1 是最普遍使用在清潔劑中


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最早被應用的人工合成的螢光增白劑是以

1,2-二苯乙烯為主體結構的

4,4-三嗪基氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸衍生物體

組合各種取代基X、Y而開發出不同性質的螢光增白劑


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C.I.28

4,4’-bis[(4-anilino)-6-bis(2-hydroxyethyl)amino-1,3,5-triazin-2-yl]stilbene-2,2’-disulfonate

C.I.205

4,4’-bis[4-(4-anilino-6-methylamino-1,3,5-triazin-2-yl)amino]stilbene -2,2’-disulfonate

C.I.134

4,4’-bis[4-(4-anilino-6-methoxy-1,3,5-triazin-2-yl)amino]stilbene-2,2’-disulfonate


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DAS1

4,4‘-bis[(4-anilino-6-morpholino-1,3,5-triazin-2-yl)amino] stilbene-2,2’-disulfonate

DSBP

4,4’-bis(2-sulfostyryl)biphenyl


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螢光增白劑之吸收光波波長之作用模式


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研究目標

  • 開發樣品前處理步驟,以便檢測紙類製品及嬰幼兒服飾是否含有螢光增白劑。

  • 在水樣品前處理中,評估 C-18、乙基二乙烯基苯(SDVB)二種固相吸附萃取劑對 FWAs 的吸附程度,並調整水樣酸鹼值來探討固相萃取法的最佳條件,達到能同時純化、濃縮、萃取及除去干擾物質的目的。

  • 藉由高效能液相層析儀搭配螢光偵測器(HPLC/FLD)定性與定量螢光增白劑在不同樣品中的濃度。


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固相萃取技術

  • 萃取與濃縮待測物乃是前處理過程中最主要之目的,其功能是要將水樣中的基質及一些將導致干擾分析的雜質從水樣中分離出來進而去除,使基質釋出、濃縮、萃取出真正的待測物,增加儀器偵測感度

  • 本研究將利用 C-18 及 SDVB 固相萃取管柱做回收率的比較,期望找出最佳的萃取條件,提高分析物的回收率


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C-18 固相萃取劑

SDVB 固相萃取劑


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固相萃取流程


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離子配對層析法

以離子對試劑在固定相上生成暫時之離子交換基位,或與分析物生成離子配對而改變分析物在移動相與固定相間之平衡關係,而達到分離的目的,用來分離離子化合物

HPLC/FLD 結構圖


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樣品前處理步驟

  • 清潔劑: 取適量的樣品置入樣品瓶中,加入適量氰甲烷:去離子水=1:1的溶液,經超音波震盪後使其完全溶解或混合完全,過濾並定量至10.0 mL

  • 衣物及紙巾: 取10克樣品,並剪成碎片放入燒杯中,取100 mL 80℃的去離子水倒入燒杯,並利用水浴使之維持在80℃,持續2小時,待冷卻後過濾定量至100 mL,此法為hot-water extraction,濾液再以固相萃取法將分析物萃取出

  • 真實水樣: 萃取前,先以0.45μm 孔隙之濾膜過濾,再添加0.01M TBA 於水樣中,並以氨水將水樣調至pH 8,濾液經以適度化之 C-18 固相萃取管柱吸附後,以5 mL 甲醇溶液沖堤,再經由氮氣吹乾濃縮後,溶回至100μL


Results and discussion

Results and Discussion


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建立分析方法

  • 分析物最大吸收波長: 選擇條件為分析物在同介質中基質干擾最小者,且分析物的靈敏度為最大者

  • 離子對試劑的選擇: 為了分離陰離子性的分析物,我們於動相溶液中加入四級銨硫酸鹽類來做試驗。而動相溶液的pH在離子配對層析分離也扮演一重要角色,因為pH會影響分析物所帶的電荷及分析物和離子對試劑所形成的離子配對在固定相的滯留行為

  • 離子對試劑濃度的影響: 配置了三個不同濃度的四級銨硫酸鹽類,找尋其最佳分離效果


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1.分析物最大吸收波長

  • 本實驗使用螢光光譜儀測定化合物最大激發與放射波長,如圖所示,及參考文獻所使用的波長後,決定以350 nm 當作其螢光激發波長,430 nm 為螢光放射波長。

1. C.I.28 2. DSBP 3. C.I.205 4. C.I.34 5. DAS1


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2.離子對試劑的選擇(一)

(a)正四甲基銨硫酸鹽類(TMA)

(b)正四乙基銨硫酸鹽類(TEA)

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.205 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


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2.離子對試劑的選擇(二)

  • 由圖(a)和(b)可觀察,當以TMA 和TEA當作離子對試劑時,五個分析物無法分離。但以TBA 當作離子對試劑時,分離的情形有明顯的改善,如圖(C)。

(c)正四丁基銨硫酸鹽類(TBA)

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.205 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


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3.離子對試劑濃度的影響(一)

(a) 0.2%

(b) 0.4%

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.205 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


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3.離子對試劑濃度的影響(二)

  • 實驗配置了三個不同濃度的TBA,找尋其最佳分離效果,如圖所示,結果顯示0.4%的TBA濃度最佳。

(c) 0.8%

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.205 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


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經 HPLC 分離的結果與討論


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定性、定量及偵測極限

  • 定性:相同濃度重複分析3 次並求取平均值

  • 定量:相同濃度重複分析3 次並求取平均值

  • 偵測極限:本研究之儀器偵測極限(IDL),經過計算為 0.2 ~ 2 pg ; 而定量偵測極限(LOQ)則為在100 c.c.水樣經過前處理與分析過程後所能檢測之最低濃度,經過計算為 0.01 ~ 0.1 μg/L


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檢量線製作


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調整pH值回收率探討


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市售洗衣用清潔產品之檢測結果(一)


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(a)標準品

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.205 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


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市售洗衣用清潔產品之檢測結果(二)


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紙類及嬰兒幼服飾之檢測


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(a) SPE-spike

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.2.05 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


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(c) Tissue-II

(d) Tissue-III

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.2.05 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


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(b) Infant cloth-II

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.2.05 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


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環境水樣之檢測


I on p airs hplc examination fwas in the different matrix

(a) SPE-spike

1. C.I.28 ; 2. DSBP ; 3. C.I.2.05 ; 4. C.I.134 ; 5. DAS1


Conclusions

Conclusions

  • 1. 本實驗建立一套快速、有效的方法可簡便的應用於檢測FWAs的含量。

  • 2. 離子對試劑的種類及其濃度是影響滯留時間和解析度的兩項參數。

  • 3. 在清潔劑的檢測結果發現DSBP和DAS1是比較普遍使用添加於洗衣清潔劑

    中的FWAs。

  • 4. 本實驗所開發的分析流程證明了hot-water extraction / C18 SPE 和離

    子配對液相層析方法是一個可靠的過程,且對於殘留在紙類製品和嬰兒服

    飾的微量螢光增白劑提供了一個靈敏和便利的分析偵測技術。

  • 5. 本研究的結果證明螢光增白劑廣泛使用於紙類製品和嬰兒服飾,雖然這裡

    只有應用於紙製品和嬰兒服飾,對於其他嬰兒產品,應該再繼續研究。以

    提供定期監測和報告螢光增白劑的使用情況。

  • 6. 在河水的檢測結果,發現 DSBP 是主要檢測出的螢光增白劑污染物。由於

    洗衣用清潔劑產品、紙類製品和嬰兒服飾的檢測結果,亦大都是以 DSBP

    為主,造成 DSBP 是河水中的主要螢光增白劑污染物。


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