工作场所空气中丙烯酰胺检测方法的研究

王书洲，　赵芳芳（. 贵州安科劳动保护技术有限责任公司，贵州 贵阳550008；. 贵州省劳动保护科学技术研究院，贵州 贵阳550008）

工作场所空气中丙烯酰胺检测方法的研究

王书洲1，赵芳芳2
（1. 贵州安科劳动保护技术有限责任公司，贵州 贵阳550008；2. 贵州省劳动保护科学技术研究院，贵州 贵阳550008）

建立了NPD-气相色谱法检测丙烯酰胺的方法，采用Thermo毛细管柱TG-WAXMS分离，样品经甲醇洗脱直接上样分析。丙烯酰胺得到了良好的分离，线性关系良好，平均回收率在99.0%。该方法无需衍生和萃取，比国标方法使用溴化衍生ECD检测具有更低的检出限，操作方法简便，准确性高，适合批量样品分析。

丙烯酰胺；毛细管色谱柱；NPD检测器

丙烯酰胺具有中等毒性，对眼睛和皮肤有一定的刺激作用，可经皮肤、呼吸道和消化道吸收，在体内有蓄积作用，主要影响神经系统，长期低浓度接触可引起慢性中毒，是可能的人类致癌物。目前工作场所空气中丙烯酰胺的检测国标方法主要有经过溴化衍生乙酸乙酯萃取进样，使用ECD检测器分析［1］。丙烯酰胺职业卫生接触限值很低，ECD检测器有足够的灵敏度满足检测需要，然而样品前处理过程十分繁琐，饱和溴水易失效。NPD检测器具有同样好的灵敏度，样品用硅胶管采集［2］后，甲醇解吸，解吸液直接进样，具有简便、快速的优点。

本文检测丙烯酰胺采用NPD检测器，可以直接进样，避免繁琐的样品前处理过程造成样品损失，降低了工作量，也提高了分析准确性，适合于批量样品检测。

1　实验

1.1试剂与仪器

气相色谱仪，ThermoFisher Trace 1300，配NPD检测器；TG-WAXMS色谱柱，30 m×0.32 mm×0.50 μm。

丙烯酰胺，色谱级标准品，天津光复化学试剂。甲醇，色谱纯，沃凯公司。硅胶采样管，6×90 mm溶剂解吸型，内装200/100 mg硅胶。超纯水。移液枪，0～200 μL，0～1 000 μL。

1.2实验步骤

1.2.1标准溶液

在25 mL容量瓶中分析天平准确称量丙烯酰胺0.006 32 g，加入有少量甲醇溶解，稀释到刻度，摇匀。此溶液为丙烯酰胺标准储备液，浓度为252.8 μg/mL。用甲醇稀释至2.528 μg/mL标准应用液。

1.2.2色谱条件

进样口：250℃，不分流进样；分流流量：50.0 mL/min；柱流量：1.5 mL/min；柱温：120℃，保持0.5 min，以25℃/min速率升温至200℃，保留2 min；NPD检测器：300℃；尾吹气流量：15 mL/min；空气流量：60 mL/min；氢气流量：2.3 mL/min；丙烯酰胺的保留时间：4.15 min。

2　结果与讨论

2.1标准曲线、保留时间、回归方程、检出限

分别配制浓度为0.316、0.632、1.264和2.528 μg/mL的标准系列，不分流进样，进样量1 μL，每个浓度分别进样3次，校准曲线如图1所示。方法检出限为1.2×10-3μg/mL，回归方程为y=363.194+9371.8 x，相关系数（r）0.999 9。

图1　丙烯酰胺校准曲线

图2　丙烯酰胺在甲醇或水中的气相色谱图

2.2甲醇中丙烯酰胺与水中丙烯酰胺谱图比较

甲醇中的丙烯酰胺比在水中的丙烯酰胺在同样的色谱分离条件下保留时间更短，色谱峰峰型更好，如图2所示。

2.3色谱条件的选择

采用分流进样，分流比为33.3，配置的低浓度标准品峰面积过小，导致定量准确度差，样品在此条件下分析可能导致不出峰而不被检出；采用较低的柱温（40℃）开始升温到200℃，出峰时间长且峰拖尾明显，改用1.2.2的色谱条件后，丙烯酰胺保留时间为4.15 min，虽然采用更高的柱温和恒温分析能有效缩短保留时间，考虑到真实样品采集时现场或多或少会有其他干扰物，如丙烯酰胺的分解物、生产工艺其他原辅料等，因此恒温分析通常不适合职业卫生现场的复杂环境所采集的样品。

2.4采样方法和解吸液的选择

国标分析方法用水做吸收液，冲击式吸收管采集现场样品，携带不方便、吸收管运输过程易破损，需要更多的人力搬运采样箱，因此本方法选用硅胶管做采样介质，避免了上述缺点，有利于大批量采样；丙烯酰胺在水中和甲醇中都有很好的溶解性，通过实验选择了甲醇做解吸溶剂。

2.5解吸效率测试

取18支硅胶管，分成3组，各6支，分别向每组加入丙烯酰胺标准储备液2、4、8 μL，两端密封放置过夜，甲醇解吸后进行测定。测得解吸效率在96.2%～101.8%，结果如表1所示。

表1　丙烯酰胺解吸效率试验结果

2.6方法准确度

将配置的低浓度样品（C=0.632 μg/mL）加标，加标浓度为252.8 μg/mL，加标体积20 μL，重复进样6次，计算加标回收率，结果如表2所示。

表2　丙烯酰胺加标回收率测定结果

3　结论

国标方法推荐的溴化衍生后ECD检测方法操作繁琐，使用试剂种类多，萃取使用的试剂需要重蒸，可能影响分析结果的准确性，也不利于大批量样品分析。经文献检索，改进方法主要有FID直接测定法［2］，缺点是检测限偏高；超高效液相色谱法［3］，缺点是仪器价格昂贵不利于职业卫生行业推广；本法采用TG-WAXMS毛细管柱分离，NPD检测器检测丙烯酰胺的方法直接进样，有较低的检出限和最低检出浓度，操作简便易行，分析快速灵敏，因此更适合在大批量现场样品的测定。

［1］ 中华人民共和国国家职业卫生标准.工作场所空气有毒物质测定：酰胺类化合物［S］. 北京：人民卫生出版社，2006.

［2］ 祝海珍， 成国玉， 汪锡灿. 作业场所空气中丙烯酰胺的气相色谱直接测定法［J］. 职业与健康， 2009， 25（18）: 1912-1914.

［3］ 潘亚娟， 杜会芳， 闫慧芳. 工作场所空气中丙烯酰胺的超高效液相色谱测定法［J］. 中华劳动卫生职业病杂志， 2009，27（5）: 286-287.

Abstrct: The NPD-gas chromatography method of acrylamide was established which separated by thermo capillary column TG - WAXMS sample eluted by methanol then analysis directly. The solution can be achieved well and the method had a good linear relationship. The average recovery rate was about 99.0%. This method had a lower limit of detection， also more simple and easy than the national standard method which used brominated derivative ECD detection. The method was operation easily， accuracy which was suitable for batch samples analysis.

Study of Detection of Acrylamide in Air of Workplace

WANG Shu-zhou1，ZHAO Fang-fang2
（1. Guizhou Labor Protection Anke Technology Limited Liability Company， Guiyang 550008， China；2. Research Institute of Guizhou Province Labor Protection Science and Technology， Guiyang 550008， China）

acrylamide； capillary column； NPD detector

O657.71

A

1009-220X（2016）04-0071-03

10.16560/j.cnki.gzhx.20160415

2016-04-29

王书洲（1982～），男，工程师；主要从事职业卫生评价和检测方法研究及色谱分析技术研究。

赵芳芳（1982～），女，硕士，工程师；主要从事职业危害检测方法研究。524516781@qq.com