乙酰丙酮衍生-高效液相色譜法測定食品用洗滌劑中的甲醛

基金項目：廣東省市場監督管理局科技項目（2020CZ10）。

摘 要：目的：建立乙酰丙酮衍生化高效液相色譜法-二極管陣列檢測器測定食品用洗滌劑中甲醛含量的方法。方法：樣品使用乙酰丙酮試劑衍生過濾后，使用篩選優化后的流動相體系V（乙腈）∶V（水）=55∶45和檢測波長405 nm進行液相色譜分析。結果：方法的線性關系良好（R2=0.999 7），相對標準偏差為0.05%～2.88%，回收率為84.0%～94.4%。結論：該方法具有實用性強、穩定性好、回收率高以及快捷簡便等優點，適應于食品用洗滌劑中甲醛含量的測定。

關鍵詞：乙酰丙酮；高效液相色譜；二極管陣列檢測器；甲醛；食品用洗滌劑

Determination of Formaldehyde in Food Detergents by Acetylacetone Derivatization in High Performance Liquid Chromatography Method

LI Tiaoyan1， LI Junyi2， LIN Ying1， WU Di1， ZHUANG Haoyu3

（1.Guangdong Province Jieyang City Quality Measurement Supervision and Testing Institute， Jieyang 522000， China; 2.Jieyang Institute of Food Inspection， Jieyang 522000， China;

3.Jieyang Customs， Shantou Customs District P.R China， Jieyang 522000， China）

Abstract： Objective： To establish a method for the determination of formaldehyde in food detergent by acetylacetone-derived high performance liquid chromatography with diode array detector. Method： The samples were filtered by acetylacetone reagent and then analyzed by liquid chromatography with the optimized mobile phase system V（acetonitrile）∶V（water）=55∶45 and detection wavelength 405 nm. Result： The linear relationship was good （R2=

0.999 7）， the relative standard deviations were 0.05% to 2.88%， and the recoveries were 84.0% to 94.4%. Conclusion： The method has the advantages of strong practicability， good stability， high recovery rate， fast and simple， and is suitable for the determination of formaldehyde content in food detergent.

Keywords： acetylacetone; high-performance liquid chromatography; diode array detectors; formaldehyde; detergents for food

甲醛會破壞身體的免疫系統和呼吸系統，導致頭痛、疲勞等癥狀[1]，甚至使基因突變[2]。早在2006年甲醛就被列入I類致癌物，是洗滌類產品重要的衛生安全指標之一[3]。在檢測甲醛的眾多方法中[4]，分光光度法是最常用方法。甲醛缺乏發色團，通常使用乙酰丙酮試劑衍生成顯色的化合物，根據郎伯比爾定律[5]測定其含量，該方法有特異性強、線性范圍寬和顯色性可靠等特點[6]，但檢測時會受到反應基質濁度的影響。液相色譜法則一般采用2，4-二硝基苯肼作為衍生劑，被廣泛應用于化妝品類、皮革等產品中甲醛的檢測。本文采用乙酰丙酮衍生化，結合高效液相色譜-二極管檢測器法測定食品用洗滌劑中甲醛的方法。結果表明采用乙酰丙酮柱前衍生化高效液相色譜法測定食品用洗滌劑中的甲醛具有操作快捷、準確度高等

優點。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

市售食品用洗滌劑。

水中甲醛標準物質（1 000 mg·L-1，10 mL/支）；

乙酰丙酮（分析純）；冰乙酸（分析純）；無水乙酸銨（分析純）；乙腈（色譜純）。

LC-2030C高效液相色譜儀，帶二極管陣列檢測器（DAD）；UV 2450紫外可見分光光度計。

1.2 衍生試劑及標準溶液配制

（1）乙酰丙酮試劑。準確稱取75.0 g無水乙酸銨于1 000 mL燒杯中，用200 mL水充分溶解，加入

1 mL乙酰丙酮和1.5 mL冰乙酸，充分混勻后轉移至500 mL容量瓶中，用水定容至刻度，現配現用。

（2）20.0 mg·L-1水中甲醛標準中間液。準確吸取水中甲醛標準物質0.400 mL于20 mL容量瓶中，加水定容至刻度線。

（3）水中甲醛標準系列溶液。分別移取上述水中甲醛標準中間液48.0 μL、96.0 μL、250.0 μL和500.0 μL于100 mL容量瓶中，加水定容至刻度線，得到濃度分別為0.009 6 mg·L-1、0.019 2 mg·L-1、0.050 0 mg·L-1、0.100 0 mg·L-1的甲醛標準系列溶液。分別移取水中甲醛標準物質25.0 μL、50.0 μL、250.0 μL、500.0 μL和1 000.0 μL于50 mL容量瓶中，用水定容至刻度，得到濃度分別為0.5 mg·L-1、

1.0 mg·L-1、5.0 mg·L-1、10.0 mg·L-1和20.0 mg·L-1的甲醛標準系列溶液。

1.3 樣品溶液及標準溶液的柱前衍生處理

準確稱取樣品1 g（精確到0.000 1 g）于50 mL具塞塑料離心管中，加水至25 mL后輕輕混勻，溶解樣品時注意避免泡沫的生成，加入15 mL乙酰丙酮試劑，充分混勻，置于水浴鍋中60 ℃±1 ℃水浴10 min，取出靜置冷卻到室溫，用0.22 μm有機相濾膜過濾，供液相檢測。分別取各級別濃度的標準工作液25 mL于50 mL離心管中，加入乙酰丙酮試劑15 mL，按與樣品相同的方法衍生處理后待測定。

1.4 儀器條件

色譜柱：SHIMAZU-C18色譜柱（150 mm×

4.6 mm，5 μm）；柱溫：25 ℃；流動相V（乙腈）∶

V（水）=55∶45；流速：1 mL·min-1；進樣量：20 μL；

檢測波長范圍：200～800 nm；定量波長：405 nm。

2 結果與分析

2.1 流動相的選擇

檢測甲醛的流動相有甲醇水或乙腈水等體系[7]。將加標量為3.60 mg·kg-1的洗滌劑樣品溶液進行乙酰丙酮衍生化得到測試液，分別以V（甲醇）∶V（水）=30∶70、V（甲醇）∶V（水）=55∶45、V（乙腈）∶V（水）=30∶70和V（乙腈）∶V（水）=55∶45為流動相，其他條件不變，進行色譜分析，結果如表1所示。

由表1可知，選用乙腈水作為流動相，甲醛的保留時間更靠前。同樣的流動相成分，加大有機相的占比，保留時間也會有所提前。從目標物的峰面積來看，在水相比例偏高時，峰面積偏大，而在水相比例降低時，峰面積減小，但在高比例水相中，樣品色譜圖中發現在目標物附近有另一個峰的存在，可能存在干擾峰與目標峰重疊的情況。為了保證干擾峰與目標峰有一定的分離度，又能縮短分析時間，本實驗最終選擇用V（乙腈）∶V（水）=55∶45為流動相。在此流動相條件下得到的甲醛含量為3.6 mg·kg-1的樣品溶液的色譜圖見圖1。

2.2 檢測波長的選擇

通過二極管陣列檢測器掃描波長在200～

800 nm的甲醛衍生物，發現在405 nm處具有最大吸收，并且在該檢測波長下并無明顯干擾，因此將定量波長確定為405 nm。

2.3 線性范圍、檢出限與定量限

將1.3衍生處理的系列標準溶液進行上機測定，以甲醛衍生物濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標，繪制標準曲線，得到線性回歸方程為Y=6 067.26X+

5 493.07，相關系數（R2）為0.999 7，說明在甲醛濃度為0.009 6～20.000 0 mg·L-1線性關系良好。采用信噪比法計算檢出限和定量限，結果是當稱樣量為1 g（精確到0.000 1 g）時，甲醛的檢出限為

0.5 mg·kg-1，定量限為1.8 mg·kg-1。

2.4 回收率與精密度

按照優化好的條件，向食品用洗滌劑空白樣品分別加入定量限、2倍定量限和最大限量值3個濃度水平的甲醛標準物質，使樣品的甲醛含量為1.8 mg·kg-1、3.6 mg·kg-1和100.0 mg·kg-1，每一水平做3個平行，結果表明，方法的回收率為84.0%～94.4%，相對標準偏差為0.05%～2.88%。

2.5 與國標方法的比較

取2.1食品用洗滌劑加標樣品，分別依據本方法、《手洗餐具用洗滌劑》（GB/T 9985—2000）附錄E和《表面活性劑和洗滌劑甲醛含量的測定》

（GB/T 35755—2017）這3種方法進行檢測并比較，實驗重復3次，所得數據見表2。

由表2可知，本方法可以達到更低的定量限，回收率及相對標準偏差值都比較理想；GB/T 9985—2000附錄E的方法的相對標準偏差值是最大的，可能因為該方法中樣液的澄清程度對結果影響較大，存在較大的誤差。同時本方法采用柱前衍生，而GB/T 35755—2017采用的是柱后衍生，柱后衍生適合的是衍生時間更短的反應。并且柱后衍生法需要添加專門的柱后衍生泵來輸送衍生液[8]，在耗時相差不大的前提下，采用本方法可以減少購買柱后衍生裝置的成本。從關鍵試劑來看，這3種方法都采用了乙酰丙酮，本方法的流動相是乙腈和水，GB/T 35755—2017第二法采用磷酸氫二鈉作為流動相，對色譜柱的損害比較大，檢測完樣品要花費大量的時間對色譜柱及檢測器進行沖洗，否則很容易導致檢測器結晶而堵塞，給大批量檢測帶來更大的風險，實用性較低，而乙腈水對色譜柱和檢測器的損傷則要小得多，也可以節省日常檢驗中配制流動相的時間。因此從耗時來看，本方法耗時短且效率更高，尤其在大批量樣品檢測中的效果更為

明顯。

3 結論

本實驗采用乙酰丙酮試劑進行柱前衍生，配合高效液相色譜二極管陣列檢測器法對食品用洗滌劑中的甲醛進行測定。所建立的方法具有簡便快速、重復性好、精密度和靈敏度高、回收率佳和成本低等優點。將本方法應用于食品用洗滌劑中甲醛的定性定量檢測，能夠最大限度地避免干擾，保持準確度，具有較高的實用價值。

參考文獻

[1]梁曉軍，施健，趙萍，等.中國居民室內甲醛暴露水平及健康效應研究進展[J].環境衛生學雜志，2017，7（2）：170-181.

[2]裘洪梅，趙天姿，吳岸鑫，等.甲醛在體外和體內毒性效應與機制研究[J].職業衛生與應急救援，2023，41（4）：525-528.

[3]宋正蕊，胡文蝶，張蕾.部分市售餐具洗潔精中有害物質檢測分析[J].大理大學學報，2019，4（6）：39-41.

[4]邵仕萍，相大鵬，李華斌，等.乙酰丙酮衍生化高效液相色譜-熒光檢測法測定食品中的甲醛[J].食品科學，2015，36（16）：241-245.

[5]劉赟，王波，劉智超.一種新型甲醛質量濃度快速檢測系統[J].河南科技大學學報（自然科學版），2016，37（4）：101-104.

[6]孫曉玲，張偉，欒紹樂.食品中甲醛含量的檢測方法研究進展[J].現代食品，2021（3）：71-73.

[7]張敏，丁洪流，代菲.柱前衍生-高效液相色譜測定牙膏中甲醛的方法研究[J].檢驗檢測，2019（24）：233-234.

[8]王敏，李廣益，邢燕等.玉米制品中黃曲霉毒素的柱前和柱后衍生方法對比[J].食品研究與開發，2017，38（14）：144-146.