一种阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的检测方法与流程

本发明属于生物技术领域，更具体地说，尤其涉及一种阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的检测方法。

背景技术：

PAM是丙烯酰胺均聚物和各种共聚物的统称，是重要的水溶性聚合物，并兼具絮凝性、增稠性、耐剪切性、降阻性、分散性等性能，作为一种高技术含量、高附加值的重要化工产品，已广泛应用在采油、化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保、建材、农业生产等部门和领域并已渗透到人们的日常生活中。我们知道PAM在工业化生产过程中受外界干扰因素较多，导致合成的产品中单体丙烯酰胺的含量难以控制，而丙烯酰胺又是公认的致癌物质和神经致毒剂，世界卫生组织的《环境卫生标准49-丙烯酰胺》对此作出了严格要求。为了防止丙烯酰胺进入环境，危害人们的身体健康，必须对PAM中残留丙烯酰胺严格检测。目前较为准确的对丙烯酰胺检测方法，是使用高效液相色谱和气相色谱进行检测，其中高效液相色谱法执行的GB/T22312-2008《塑料聚丙烯酰胺残留丙烯酰胺含量测定方法》。该方法中样品的前处理时间较长，其原理是利用萃取剂对样品长时间的浸取，当产品中单体的含量和萃取剂中的含量，形成一个动态平衡时，丙烯酰胺得以充分释放到萃取剂中，达到最大值。如果没有外界条件干预的话，这一浸取时间通常在24小时以上，然后再通过高效液相色谱分析。这一方法样品的前处理复杂，时间长，误差比较大，色谱的分离效果不理想，对于生产PAM的企业，使用该方法检测产品中的丙烯酰胺的含量，难以适应企业对产品检测快速、准确分析的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的检测时间长，繁琐，工序步骤较多等缺陷，而提出的一种阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的检测方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的检测方法，包括如下步骤：

S1、酸洗多壁碳纳米管：多壁碳纳米管的活化为了除去多壁碳纳米管在生产过程残留的催化剂及其他杂质，并且在多壁碳纳米管表面添加上羧基(-COOH)和羟基(-OH)，将2.0g多壁碳纳米管溶于100mlL的混合酸中，加热搅拌3.0h后过滤；

S2、过滤后纯化的多壁碳纳米管用超纯水洗至中性，置于60℃的真空干燥箱中，干燥12h；

S3、壳聚糖交联多壁碳纳米管的合成：以多壁碳纳米管为支撑载体，将壳聚糖交联于多壁碳纳米管表面；

S4、壳聚糖交联多壁碳纳米管MSPD-HPLC联用检测阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量；液相色谱条件：采用VP-ODS C18反相柱4.6mm×150mm的柱进行分离；流动相比例色谱甲醇/DDW＝20/80，流速0.8mL/min，柱温箱40℃，进样量20微升，检测波长204nm。

优选的，所述壳聚糖交联多壁碳纳米管的合成具体步骤如下：

a首先，将100mg的多壁碳纳米管溶解于20mL一定浓度的壳聚糖乙酸溶液中(乙酸含量为2％)，为了提高多壁碳纳米管的分散效果，加入0.1g的SDS；

b其次，将混合物超声30min后加入一定量1％的戊二醛；

c再次，混合物继续超声120min后将其在转速10000rmp的离心机离心分离,30min，在DDW/甲醇＝1/1的条件下产品索氏清洗8h；

d最后，将制备好的多壁碳纳米管在60℃真空条件下干燥24h。

优选的，在S4中，检测阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的预先处理具体过程如下：

a壳聚糖交联多壁碳纳米管作为基质分散固相萃取吸附剂，对阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的提取分离效果，将1.0g基质分别与1.0g，2.0g，3.0g，4.0g的吸附剂混合，在研钵内充分研磨5min后，将混合物移入空的UCT SPE柱中；

b然后用2.0mL的正己烷与2.0ml的甲醇/DDW＝40/60淋洗除杂，再选取不同组成和体积的洗脱液进行洗脱；

c最后洗脱液收集后用氮吹至干，再用0.3mL的DDW复溶，0.22gm的滤头过滤后进高效液相色谱检测，进样量为20微升。

优选的，所述混合酸为98％的浓硫酸与65％的浓硝酸，且浓硫酸体与浓硝酸的积比1:3。

本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的检测方法，与传统技术相比，本发明以壳聚糖交联多壁碳纳米管为吸附剂的MSPD-HPLC技术集样品的萃取与富集于一体提高了对目标物的提取效率、降低了提取过程中的损失，并且该萃取方法大大缩短萃取所用时间、节省有机溶剂使用量。

附图说明

图1为阴离子聚丙烯酰胺萃取液色谱图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的检测方法，包括如下步骤：

S1、酸洗多壁碳纳米管：多壁碳纳米管的活化为了除去多壁碳纳米管在生产过程残留的催化剂等杂质，并且在多壁碳纳米管表面添加上羧基(-COOH)和羟基(-OH)，将2.0g多壁碳纳米管溶于100mlL的混合酸(98％的浓硫酸与65％的浓硝酸，且浓硫酸体与浓硝酸的积比1:3)中，加热搅拌3.0h后过滤；

S2、过滤后纯化的多壁碳纳米管用超纯水洗至中性，置于60℃的真空干燥箱中，干燥12h；

S3、壳聚糖交联多壁碳纳米管的合成：以多壁碳纳米管为支撑载体，将壳聚糖交联于多壁碳纳米管表面；

S4、壳聚糖交联多壁碳纳米管MSPD-HPLC联用检测阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量；液相色谱条件：采用VP-ODS C18反相柱4.6mm×150mm的柱进行分离；流动相比例色谱甲醇/DDW＝20/80，流速0.8mL/min，柱温箱40℃，进样量20微升，检测波长204nm。

所述壳聚糖交联多壁碳纳米管的合成具体步骤如下：

a首先，将100mg的多壁碳纳米管溶解于20mL一定浓度的壳聚糖乙酸溶液中(乙酸含量为2％)，为了提高多壁碳纳米管的分散效果，加入0.1g的SDS；

b其次，将混合物超声30min后加入一定量1％的戊二醛；

c再次，混合物继续超声120min后将其在转速10000rmp的离心机离心分离,30min，在DDW/甲醇＝1/1的条件下产品索氏清洗8h；

d最后，将制备好的多壁碳纳米管在60℃真空条件下干燥24h。

在S4中，检测阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的预先处理具体过程如下：

a壳聚糖交联多壁碳纳米管作为基质分散固相萃取吸附剂，对阴离子/非离子型PAM中丙烯酰胺残留量的提取分离效果，将1.0g基质分别与1.0g，2.0g，3.0g，4.0g的吸附剂混合，在研钵内充分研磨5min后，将混合物移入空的UCT SPE柱中；

b然后用2.0mL的正己烷与2.0ml的甲醇/DDW＝40/60淋洗除杂，再选取不同组成和体积的洗脱液进行洗脱；

c最后洗脱液收集后用氮吹至干，再用0.3mL的DDW复溶，0.22gm的滤头过滤后进高效液相色谱检测，进样量为20微升。

每个小批号取1个样进行测试，测试结果见图1。测得丙烯酰胺含量为0.01603mg/mL，代入公式AM％＝(0.01603×30×10/3.0×1000×0.92)×100％＝0.1742％；

其中AM含量计算公式：

AM％＝(C×V×a)/m×1000×n×100％；

式中：C—检测的浓度，mg/mL；V—加入萃取剂的体积，mL；a—稀释倍数；m—称取PAM的质量，g；n—固含量(一般不计)。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。