尿液中甲苯二异氰酸酯及其代谢产物的高效液相色谱法测定

甲苯二异氰酸酯 (Toluene diisocyanate, TDI) 应用非常广泛, 在高浓度TDI环境中暴露, 对接触粘膜有刺激性, 可引起哮喘, 进而可致癌【1】。有实验证明尿中TDA含量受环境中TDI暴露浓度高低的影响, 二者存在着明显的剂量反应关系。TDI在体内的代谢产物为甲苯二胺 (Diaminotoluene, TDA) 【2】, 可作为研究职业接触TDI尿中的生物标志物。用TDA作为生物标志物多用在检测车间空气中TDI的方法中【3】, 但也有人担心会有少量游离TDI未被降解直接排入尿中的可能, 故本法使用高效液相色谱法对尿液标本中的TDA及可能存在的TDI进行测定。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器:Aglient 1260高效液相色谱仪, 配有G1329B自动进样器, G1316A柱温箱, G1315D二极管阵列 (DAD) 检测器等;色谱柱:ZORBAX SB-C18柱, 4.6×150mm 5μm。津腾抽真空过滤系统。

试剂:p H为7.0的三乙胺磷酸缓冲溶液、色谱纯乙腈、甲醇;2, 6-TDI标准物质 (TCI公司) ;2, 4-TDI标准物质 (Fluka公司) ;2, 4-TDA标准物质 (东京TRC公司) ;2, 6-TDA (东京TRC公司) 。

1.2 实验条件

流速:1.0m L·min-1

进样量:

二极管阵列扫描, 选择最优波长

柱温箱:30℃

1.3 标准溶液制备:

(1) 2, 4-TDA标准储备液:精密称取0.0537g的2, 4-TDA, 用色谱甲醇溶解并定容至50m L, 制得标准溶液浓度为1.074mg·m L-1。

(2) 2, 6-TDA标准储备液:精密称取0.0582g的2, 6-TDA, 用色谱甲醇溶解并定容至50m L, 制得标准溶液浓度为1.164 mg·m L-1。

(3) 2, 4-TDI标准储备液:精密称取0.0657g的2, 4-TDI, 用色谱甲醇溶解并定容至50m L, 制得标准溶液浓度为1.314 mg·m L-1。

(4) 2, 6-TDI标准储备液:精密称取0.0653g的2, 6-TDI, 用色谱甲醇溶解并定容至50m L, 制得标准溶液浓度为1.306 mg·m L-1。

(5) 2, 4-TDA、2, 6-TDA、2, 4-TDI和2, 6-TDI混标:分别量取上述四种标准液5.00m L, 置于同一容量瓶中, 用色谱甲醇稀释并定容于50m L, 制得混标浓度分别为:107.1μg·m L-1、116.4μg·m L-1、131.4μg·m L-1和130.6μg·m L-1。

1.4 标准系列的制备

按照WST 68-1996《研制生物样品监测检验方法指南》的要求准备好收集的尿液, 经0.22μm滤膜过滤, 于10000r·min-1离心后备用。

准确吸取取混合标准溶液0, 1, 2, 3, 5m L, 用处理好的尿液稀释并定容至50m L.制成标准系列浓度见表1.

1.5 测定

采集的尿液样品于10000r·min-1离心后, 用三乙胺缓冲液和乙腈做流动相, 根据TDA和TDI的化学性质优化HPLC流动相梯度条件对离心后的尿样进行测定。

2 结果与讨论

2.1对同一基体中的四种成分定性, 根据保留时间用单组份标准溶液确定混合标准液的色谱峰, 根据出峰顺序, 分别为2, 6-TDA, 2, 4-TDA, 2, 6-TDI, 2, 4-TDI。见图1

运用光谱图 (见图) 发现从的的响应值逐渐减弱, 在234nm时, 灵敏度最佳, 但由于干扰峰也相应增多, 故选择更为理想的240nm波长作为检测波长。见图2

2.3标准曲线、检出限测定方法指南要求色谱法做3个点的标准曲线, 本方法加了一个高浓度, 做4个点标准曲线, 并按回归方程作出标准曲线;以3倍的噪声水平与回归方程斜率的比值作为检出限。见表2

甲苯二胺和甲苯二异氰酸酯在2-10μg/m L的范围里均有良好的线性关系。

2.4精密度取标准曲线的3种浓度测定。由表3结果可知, 4种成分3种浓度的相对标准偏差 (RSD) 在1.1%-4.9% (要求控制在5%以内) 。

2.5回收率测定在对已知含量的样品中加入3种浓度的标准溶液, 进行回收试验, 其平均回收率为96.1%-102.3% (价表回收率要求95%-105%) 。

3 结语

在实验室配备高效液相色谱仪常规仪器及配件的前提下, 本方法通过简单的前处理过程, 能对TDA和TDI的进行定性及定量检测, 由于两种物质的同分异构体能够完全分离, 故可以达到同时对四种不同结构同时检测的效果。

摘要：用高效液相色谱法直接测定尿液中的甲苯二胺和甲苯二异氰酸酯, 有效评价TDI在体内的代谢及残留。该方法操作简便、快捷, 无需特殊试剂和设备。

关键词：高效液相色谱,甲苯二胺,甲苯二异氰酸酯

参考文献

[1] Pernilla Lind et al.Toxicokinetics of 2, 4-and, 6-toluenediamine inhydrolysed urine and plasma after occupational exposure to 2, 4-and 2, 6-toluene diisocyanate.Occupational and Environmental Medicine 1996;53:94-99.

[2] Katja Kri et al.Exposure to 2, 4-and 2, 6-toluene diisocyanate (TDI) during production of flexible foam:determination of airborne TDI and urinary 2, 4-and 2, 6-toluenediamine (TDA) .The Analyst 2001, Vol.126 (7) , pp.1025-31.

[3] 管健, 吴小琼, 朱国英等GC-MS法测定车间空气中甲苯二异氰酸酯探讨[J]中国卫生检验杂志, 2010, 20 (5) :998-1000.