本发明属于消费品的检测方法技术领域，尤其涉及一种液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法。
背景技术：
甲醛是一种无色、有强烈刺激性臭味的有毒气体，极易溶于水，且对于皮肤黏膜有很强的刺激作用。最新研究表明，甲醛具有强烈的致癌作用，已经被世界卫生组织确定为第一类致癌和致畸性物质。皮革及其制品在传统加工工艺中所用的合成鞣剂、树脂鞣剂、固定剂、染料、涂饰材料等化学品中都可能含有甲醛或甲醛前体物质。由于甲醛极易溶于水的特性，皮革及其制品中的甲醛可通过汗液的浸渍经皮肤进入人体，进而引起皮肤过敏，甚至会增加人体致癌的风险。所以当前，世界各国纷纷对皮革中甲醛含量进行了限制。
由于甲醛的分子量很小且无可用于测试的紫外吸收，故而测试时，通常需要对甲醛先进行衍生化，再测试甲醛的衍生物含量，以此计算甲醛的含量。现有的甲醛总量测试方法中常用的分析手段有两种，一是通过与乙酰丙酮显色后用分光光度计(uv-vis)测试，二是通过与2,4-二硝基苯肼衍生后用高效液相色谱仪(hplc)测试。用分光光度计进行测试时，测试结果通常受溶液颜色的干扰很大，尤其对于染色皮革，该方法无法得到准确的甲醛含量。而高效液相色谱方法中，2,4-二硝基苯肼与甲醛的反应是非选择性的，大部分具有羰基的醛类或酮类均可以与2,4-二硝基苯肼进行反应，衍生物的吸收光谱也差不多，故而在有乙醛或丙酮等物质存在时，甲醛的测试结果往往受到干扰。
有鉴于此，本发明旨在提供一种液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法，其采用超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)对甲醛与对-肼基苯甲酸的衍生物进行测试，用保留时间与配对离子对对目标化合物进行定性，很好地解决了以上两种方法中颜色干扰及同类物质干扰的问题，能够得到更为准确的甲醛含量结果。同时，鉴于uplc-ms/ms的分离速度快，检测限更低的优点，本发明的分析效率很高，且检出限远远低于以上的两种方法，能检测出皮革中ppb级别的甲醛含量。
技术实现要素：
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法，其采用超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)对甲醛与对-肼基苯甲酸的衍生物进行测试，用保留时间与配对离子对对目标化合物进行定性，很好地解决了现有技术中的两种方法中颜色干扰及同类物质干扰的问题，能够得到更为准确的甲醛含量结果。同时，鉴于uplc-ms/ms的分离速度快，检测限更低的优点，本发明的分析效率很高，且检出限远远低于现有技术中的两种方法，能检测出皮革中ppb级别的甲醛含量。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法，包括以下步骤：
第一步，将皮革样品剪碎；
第二步，称取皮革样品，装入容器中，然后向容器中加入十二烷基磺酸钠溶液，摇晃容器，使皮革样品湿润，其中，皮革样品与十二烷基磺酸钠的质量比为1：(0.01-0.1)；
第三步，将容器置于水浴振荡器中振荡，然后过滤出皮革样品，滤液转移至另一容器中，并冷却至室温，得到样品萃取液，此为样品萃取过程；
第四步，将样品萃取液转移至容量瓶中，加入乙腈和对-肼基苯甲酸溶液，其中，样品萃取液、乙腈和对-肼基苯甲酸溶液的体积比为5：(2-6)：(0.3-3)，用去离子水定容后摇匀，放置1min-2h后，用滤膜过滤，然后用超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)对滤液进行分析，即可。加入乙腈的目的是为了增加样品萃取液与对-肼基苯甲酸溶液的互溶性，加速衍生反应的进行。
采用以上方法进行甲醛的萃取和对甲醛进行衍生化并用超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)对滤液进行分析排除了样品颜色及甲醛同类物质的干扰，从而使得本发明的适用性更强，分析速度更快，测试数据更为准确。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，第一步所述剪碎是用剪刀将样品剪成任一边不大于5mm的多边形、直径不大于5mm的圆形或长轴长不大于5mm的椭圆形样品块。将样品剪成尺寸较小的样品块，便于后期的萃取。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，第二步中，十二烷基磺酸钠溶液事先预热至75℃-90℃，且十二烷基磺酸钠溶液的浓度为0.03％-0.5％。十二烷基磺酸钠溶液的温度较高，可以提高皮革润湿效果和甲醛溶出速率。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，十二烷基磺酸钠溶液的制备方法为：称取0.3g-5g十二烷基磺酸钠，加入800ml去离子水溶解，然后定容至1000ml，得到0.03％-0.5％的十二烷基磺酸钠溶液。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，第三步中水浴振荡器为恒温水浴振荡器，且温度为75℃-90℃，振荡速度为每分钟40转-80转，振荡持续时间为2h-3h。通过提高萃取温度，增加萃取时间，显著提升了皮革中甲醛的萃取效果。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，第四步中对-肼基苯甲酸溶液的浓度为0.3％-0.8％。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，对-肼基苯甲酸溶液的制备方法为：称取0.3g-0.8g对-肼基苯甲酸，先后加入10ml甲醇与10ml去离子水，用玻璃棒搅拌至形成均匀浊液，再缓缓加入50ml磷酸，边加边搅拌，待溶液中固体完全溶解并冷却至室温后，用磷酸定容至100ml，得到0.3％-0.8％对-肼基苯甲酸溶液。采用水-甲醇-磷酸混合体系作为溶剂，很好地解决了对-肼基苯甲酸不易溶解的问题。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，第二步和第三步中的容器均为带塞三角瓶，以起到防止干扰的作用。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，第四步所述过滤是将上层清液通过直径为0.22μm～0.45μm的有机系过滤头过滤到样品瓶中，以将杂质去除干净其中，所述有机系过滤头的材质为聚偏氟乙烯、尼龙、聚四氟乙烯和聚醚酚中的至少一种，这几种材质经久耐用，防腐蚀性强，而且不容易溶解到液体成分中去。
作为本发明液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法的一种改进，第四步中，超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)中所用色谱柱的规格为50mm×2.1mm×1.7μm的沃特世acquityuplcbehc18色谱柱；
超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)中的淋洗程序中所用的淋洗液为水和乙腈的混合物，其中，水和乙腈的体积比为3:7，该淋洗液能快速地冲洗出甲醛衍生物，又能很好地将甲醛衍生物与杂质分离。
淋洗时，淋洗液的流量为0.1ml/min-0.3ml/min，柱温为30℃-50℃；
超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)中的毛细管电压为0.3kv-0.8kv，去溶剂气流量为500l/h-1100l/h，锥孔气流量为10l/h-30l/h，此条件下甲醛衍生物在串联质谱中的响应最高。
相对于现有技术，本发明用十二烷基磺酸钠溶液来萃取皮革样品中的甲醛，能够将甲醛完全萃取出来，对-肼基苯甲酸溶液又能将萃取出的甲醛完全衍生化，而且得到的衍生产物易于电离，以方便用uplc-ms/ms进行测试，而且本发明采用超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)对甲醛与对-肼基苯甲酸的衍生物进行测试，用保留时间与配对离子对(165>136、165>108和165>92)对目标化合物进行定性，很好地解决了现有技术中的两种方法中颜色干扰及同类物质干扰的问题，能够得到更为准确的甲醛含量结果。同时，鉴于uplc-ms/ms的分离速度快，检测限更低的优点，本发明的分析效率很高，且检出限远远低于现有技术中的两种方法，能检测出皮革中ppb级别的甲醛含量。
总之，本发明具有如下优势：
一是本发明采用合适的萃取方法，能够将皮革中的甲醛完全萃取出来。
二是本发明采用合适的衍生试剂及反应条件，能够将萃取液中的甲醛完全衍生化，且衍生产物易于电离，以方便用uplc-ms/ms进行测试。具体而言，本发明选用对肼基苯甲酸溶液作为衍生剂，对甲醛进行衍生的优势在于：甲醛本身不能电离，甲醛与对肼基苯甲酸反应，生成的产物易于电离，能很好的被uplc-ms/ms检测到。
三是本发明采用合适的仪器条件，能快速准确地检测出样液中甲醛衍生物的含量。具体而言，本发明选用uplc-ms/ms作为测试设备，不仅可以避免现有方法中(如用紫外分光光度法(uv)进行测试)样品溶液颜色对定性的干扰而导致的定性错误及定量不准；而且可以避免现有方法中(如用高效液相色谱法(hplc)进行测试)其他醛类物质或者酮类物质对定性的干扰而导致的定性错误及定量不准；而且，选用uplc-ms/ms作为测试设备具有更快的检测速度，比hplc方法减少至少一半的测试时间，同时具有更低的灵敏度，检出限可达ppb级别。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明及其有益技术效果进行详细说明。
图1为本发明中实施例1中甲醛衍生物在uplc-ms/ms上的色谱图，其中，上图为tic图，下图为165>136离子对提取图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法，包括以下步骤：
第一步，用剪刀将皮革样品剪成4mm×4mm的小块；
第二步，称取2.0g样品，装入100ml带塞三角瓶中，往瓶中加入50ml预热至80℃的0.1％十二烷基磺酸钠溶液，摇晃使皮革样品湿润，塞紧塞子；其中，十二烷基磺酸钠溶液的制备方法为：称取1g十二烷基磺酸钠，加入800ml去离子水溶解，然后定容至1000ml，得到0.1％十二烷基磺酸钠溶液。
第三步，将样品置于80℃的恒温水浴振荡器中以60转每分钟的速度振荡2h，取出三角瓶，趁热将样品过滤至另一个100ml三角瓶中，塞紧塞子，使溶液冷却至室温，得到样品萃取液，此为样品萃取过程；
第四步，取5ml样品萃取液至10ml容量瓶中，加入4ml乙腈和1ml0.5％对-肼基苯甲酸溶液，用去离子水定容并摇匀。将溶液放置60min，用0.22μm滤膜过滤，然后用超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)对滤液进行分析，即可。其中，对-肼基苯甲酸溶液的制备方法为：称取0.5g对-肼基苯甲酸，先后加入10ml甲醇与10ml去离子水，用玻璃棒搅拌至均匀浊液，再缓缓加入50ml磷酸，边加边搅拌，带溶液中固体完全溶解并冷却至室温后，用磷酸定容至100ml，得到0.5％对-肼基苯甲酸溶液。
其中，uplc-ms/ms的条件设置如表1所示：
表1：uplc-ms/ms的条件设置。
甲醛衍生物在uplc-ms/ms上的色谱图如图1所示，其中，上图为tic图，下图为165>136离子对提取图。由图1可以看出：本发明能够很好的对甲醛与对-肼基苯甲酸的衍生物进行检测。
对比例1
与实施例1不同的是：
第二步，称取2.0g样品，装入100ml带塞三角瓶中，往瓶中加入50ml预热至40℃的0.1％十二烷基磺酸钠溶液，摇晃使皮革样品湿润，塞紧塞子；其中，十二烷基磺酸钠溶液的制备方法为：称取1g十二烷基磺酸钠，加入800ml去离子水溶解，然后定容至1000ml，得到0.1％十二烷基磺酸钠溶液。
第三步，将样品置于40℃的恒温水浴振荡器中以60转每分钟的速度振荡2h，取出三角瓶，趁热将样品过滤至另一个100ml三角瓶中，塞紧塞子，使溶液冷却至室温，得到样品萃取液，此为样品萃取过程；
其余同实施例1，这里不再赘述。
对比例2
与实施例1不同的是：
第二步，称取2.0g样品，装入100ml带塞三角瓶中，往瓶中加入50ml预热至60℃的0.1％十二烷基磺酸钠溶液，摇晃使皮革样品湿润，塞紧塞子；其中，十二烷基磺酸钠溶液的制备方法为：称取1g十二烷基磺酸钠，加入800ml去离子水溶解，然后定容至1000ml，得到0.1％十二烷基磺酸钠溶液。
第三步，将样品置于60℃的恒温水浴振荡器中以60转每分钟的速度振荡2h，取出三角瓶，趁热将样品过滤至另一个100ml三角瓶中，塞紧塞子，使溶液冷却至室温，得到样品萃取液，此为样品萃取过程；
其余同实施例1，这里不再赘述。
为了进一步研究萃取温度和时间对测试效果的影响，将实施例1、对比例1和对比例2中的时间分别调整为30min，60min和150min，所得结果见表2：
表2：不同的萃取条件下(温度和时间)、同一皮革样品中甲醛含量的测试结果。
由表2可以看出：通过提高萃取温度，增加萃取时间，可以显著提升皮革中甲醛的萃取效果。本发明选择萃取温度为75℃-90℃，萃取时间为2h-3h，可以较为彻底地将皮革中的甲醛萃取出来。
实施例2
本实施例提供了一种液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法，包括以下步骤：
第一步，用剪刀将皮革样品剪成直径为4mm的圆形小块；
第二步，称取2.0g样品，装入100ml带塞三角瓶中，往瓶中加入50ml预热至85℃的0.3％十二烷基磺酸钠溶液，摇晃使皮革样品湿润，塞紧塞子；其中，十二烷基磺酸钠溶液的制备方法为：称取3g十二烷基磺酸钠，加入800ml去离子水溶解，然后定容至1000ml，得到0.3％十二烷基磺酸钠溶液。
第三步，将样品置于85℃的恒温水浴振荡器中以70转每分钟的速度振荡2.5h，取出三角瓶，趁热将样品过滤至另一个100ml三角瓶中，塞紧塞子，使溶液冷却至室温，得到样品萃取液，此为样品萃取过程；
第四步，取5ml样品萃取液至10ml容量瓶中，加入4ml乙腈和1ml0.7％对-肼基苯甲酸溶液，用去离子水定容并摇匀。将溶液放置30min，用0.22μm滤膜过滤，然后用超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)对滤液进行分析，即可。其中，对-肼基苯甲酸溶液的制备方法为：称取0.7g对-肼基苯甲酸，先后加入10ml甲醇与10ml去离子水，用玻璃棒搅拌至均匀浊液，再缓缓加入50ml磷酸，边加边搅拌，带溶液中固体完全溶解并冷却至室温后，用磷酸定容至100ml，得到0.7％对-肼基苯甲酸溶液。
其中，uplc-ms/ms的条件设置如表1所示：
表1：uplc-ms/ms的条件设置。
实施例3
本实施例提供了一种液质联用测试皮革中的甲醛含量的方法，包括以下步骤：
第一步，用剪刀将皮革样品剪成长轴长为3mm的椭圆形小块；
第二步，称取2.0g样品，装入100ml带塞三角瓶中，往瓶中加入50ml预热至75℃的0.25％十二烷基磺酸钠溶液，摇晃使皮革样品湿润，塞紧塞子；其中，十二烷基磺酸钠溶液的制备方法为：称取2.5g十二烷基磺酸钠，加入800ml去离子水溶解，然后定容至1000ml，得到0.25％十二烷基磺酸钠溶液。
第三步，将样品置于75℃的恒温水浴振荡器中以80转每分钟的速度振荡2.8h，取出三角瓶，趁热将样品过滤至另一个100ml三角瓶中，塞紧塞子，使溶液冷却至室温，得到样品萃取液，此为样品萃取过程；
第四步，取5ml样品萃取液至10ml容量瓶中，加入4ml乙腈和1ml0.7％对-肼基苯甲酸溶液，用去离子水定容并摇匀。将溶液放置90min，用0.45μm滤膜过滤，然后用超高效液相色谱串联质谱联用仪(uplc-ms/ms)对滤液进行分析，即可。其中，对-肼基苯甲酸溶液的制备方法为：称取0.4g对-肼基苯甲酸，先后加入10ml甲醇与10ml去离子水，用玻璃棒搅拌至均匀浊液，再缓缓加入50ml磷酸，边加边搅拌，带溶液中固体完全溶解并冷却至室温后，用磷酸定容至100ml，得到0.4％对-肼基苯甲酸溶液。
其中，uplc-ms/ms的条件设置如表1所示：
表1：uplc-ms/ms的条件设置。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。