The method validation of formaldehyde quantitation in textile

Abstract

The determination of formaldehyde in textile by high performance liquid chromatographic technique (HPLC) with diode array detection. The sample was prepared using the standard methods: ISO 14184-1 and ST 2002. Formaldehyde was extracted with water at 40 °C then reacted with 2,4-dinitrophenylhydrazine to form complex compound, which has an absorption at 360 nm. The complex was quantitatively determined using HPLC with diode array detector at 360 nm. Limit of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ) were 0.66 and 7.6 mg/kg, respectively. The method gave linear range at 7.6 to 86.8 mg/kg, which can be accurately used to determine formaldehyde in textile in direct contact with skin. According to European standard, textile used for children must contain formaldehyde less than 30 mg/kg, and in Japan, for infant (<24 month old) it must be less than 16 μg/g and for children over 24 month old must not be more than 75 μg/g. The validation of the method was studied using parameters such as linearity, limit of detection, limit of quantitation, bias, precision, matrix effect and estimation of uncertainty. The recovery was between 90 and 110 90 BULLETIN OF APPLIED SCIENCES VOL.4 NO.4 AUGUST 2015 %. The precision, expressed as relative standard deviation (%RSD), was less than 5%. The matrix effect was evaluated by the recovery and it was found that this method was not affected by matrix. Both bias and precision were used to obtain estimation of measurements uncertainty. The expanded uncertainty was not exceeding 20 % with a confidence level of 95 % which was acceptable for the uncertainty target. Thus the developed and validated method was suitable to be used for quantitative determination of formaldehyde in textile using high performance liquid chromatography.

บทคัดย่อ

การทดสอบปริมาณฟอร์มาลดีไฮด์ในสิ่งทอ ด้วยเทคนิคไฮเพอร์ฟอร์แมนซ์ลิควิดโครมาโทกราฟีและตรวจวัดด้วยเครื่องตรวจวัดไดโอดอาร์เรย์ การเตรียมตัวอย่างตามมาตรฐาน ISO 14184-1 และ ST 2002 โดยการสกัดฟอร์มาลดีไฮด์อิสระจากตัวอย่างสิ่งทอด้วยน้ำที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส ทำปฏิกิริยาเป็นสารประกอบเชิงซ้อนกับ 2,4-dinitrophenylhydrazine แล้วทดสอบปริมาณด้วยเครื่องไฮเพอร์ฟอร์แมนซ์ลิควิดโครมาโทกราฟ ซึ่งตรวจวัดด้วยเครื่องตรวจวัดไดโอดอาเรย์ที่ความยาวคลื่น 360 นาโนเมตร มีขีดจำกัดในการตรวจหาของวิธีทดสอบ (limit of detection, LOD) เท่ากับ 0.66 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม และมีขีดจำกัดในการวัดเชิงปริมาณ (limit of quantitation, LOQ) เท่ากับ 7.6 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ช่วงการทดสอบฟอร์มาลดีไฮด์ในสิ่งทอเท่ากับ 7.6 ถึง 86.8 มิลลิกรัม/กิโลกรัม สามารถทดสอบปริมาณฟอร์มาลดีไฮด์ในสิ่งทอตามข้อกำหนดของประเทศในสหภาพยุโรปซึ่งกำหนดให้เสื้อผ้าเด็กหรือเสื้อผ้าที่สัมผัสโดยตรงกับผิวหนัง พบฟอร์มาลดีไฮด์ได้ไม่มากกว่า 30 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม สำหรับประเทศญี่ปุ่นกำหนดให้เสื้อผ้าสำหรับเด็กอายุน้อยกว่า 24 เดือนพบฟอร์มาลดีไฮด์ได้ไม่มากกว่า 16 ไมโครกรัมต่อกรัม สำหรับเด็กอายุมากกว่า 24 เดือนพบได้ไม่มากกว่า 75 ไมโครกรัมต่อกรัม การหาความใช้ได้ของวิธีทดสอบโดยศึกษาคุณลักษณะที่สำคัญของเทคนิคนี้ ได้แก่ความสัมพันธ์เชิงเส้น (linearity) ขีดจำกัดการตรวจหา (limit of detection, LOD) ขีดจำกัดการวัดเชิงปริมาณ (limit of quantitation, LOQ) ความโอนเอียง (bias) ความเที่ยง (precision) ผลกระทบจากเนื้อสาร (matrix effect) และการประมาณค่าความไม่แน่นอน ผลการตรวจสอบความโอนเอียงมีค่าคืนกลับอยู่ในช่วงร้อยละ 90 ถึง 110 และการตรวจสอบความเที่ยงมีค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์น้อยกว่าร้อยละ 5 ข้อมูลจากการศึกษาความโอนเอียงสามารถสามารถนำมาประเมินผลกระทบจากเนื้อสาร พบว่าวิธีทดสอบนี้ไม่มีผลกระทบจากเนื้อสาร นอกจากนี้ข้อมูลจากการศึกษาความโอนเอียงและความเที่ยงสามารถใช้ประมาณค่าความไม่แน่นอนของฟอร์มาลดีไฮด์ในสิ่งทอด้วยวิธีทดสอบนี้ด้วย โดยความไม่แน่นอนขยายของฟอร์มาลดีไฮด์ในสิ่งทอน้อยกว่าร้อยละ 20 ที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 ซึ่งสอดคล้องกับค่าความไม่แน่นอนเป้าหมาย ซึ่งวิธีทดสอบที่พัฒนาและตรวจสอบความใช้ได้ของวิธีแล้วพบว่าเหมาะสมกับวัตถุประสงค์การใช้งาน ห้องปฏิบัติการสามารถนำไปใช้เพื่อให้บริการทดสอบหาปริมาณฟอร์มาลดีไฮด์ในสิ่งทอโดยเทคนิคไฮเพอร์ฟอร์แมนซ์ลิควิดโครมาโทกราฟี