乙酰丙酮衍生-高效液相色谱法测定食品用洗涤剂中的甲醛

基金项目：广东省市场监督管理局科技项目（2020CZ10）。

摘 要：目的：建立乙酰丙酮衍生化高效液相色谱法-二极管阵列检测器测定食品用洗涤剂中甲醛含量的方法。方法：样品使用乙酰丙酮试剂衍生过滤后，使用筛选优化后的流动相体系V（乙腈）∶V（水）=55∶45和检测波长405 nm进行液相色谱分析。结果：方法的线性关系良好（R2=0.999 7），相对标准偏差为0.05%～2.88%，回收率为84.0%～94.4%。结论：该方法具有实用性强、稳定性好、回收率高以及快捷简便等优点，适应于食品用洗涤剂中甲醛含量的测定。

关键词：乙酰丙酮；高效液相色谱；二极管阵列检测器；甲醛；食品用洗涤剂

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

甲醛会破坏身体的免疫系统和呼吸系统，导致头痛、疲劳等症状[1]，甚至使基因突变[2]。早在2006年甲醛就被列入I类致癌物，是洗涤类产品重要的卫生安全指标之一[3]。在检测甲醛的众多方法中[4]，分光光度法是最常用方法。甲醛缺乏发色团，通常使用乙酰丙酮试剂衍生成显色的化合物，根据郎伯比尔定律[5]测定其含量，该方法有特异性强、线性范围宽和显色性可靠等特点[6]，但检测时会受到反应基质浊度的影响。液相色谱法则一般采用2，4-二硝基苯肼作为衍生剂，被广泛应用于化妆品类、皮革等产品中甲醛的检测。本文采用乙酰丙酮衍生化，结合高效液相色谱-二极管检测器法测定食品用洗涤剂中甲醛的方法。结果表明采用乙酰丙酮柱前衍生化高效液相色谱法测定食品用洗涤剂中的甲醛具有操作快捷、准确度高等

优点。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

市售食品用洗涤剂。

水中甲醛标准物质（1 000 mg·L-1，10 mL/支）；

乙酰丙酮（分析纯）；冰乙酸（分析纯）；无水乙酸铵（分析纯）；乙腈（色谱纯）。

LC-2030C高效液相色谱仪，带二极管阵列检测器（DAD）；UV 2450紫外可见分光光度计。

1.2 衍生试剂及标准溶液配制

（1）乙酰丙酮试剂。准确称取75.0 g无水乙酸铵于1 000 mL烧杯中，用200 mL水充分溶解，加入

1 mL乙酰丙酮和1.5 mL冰乙酸，充分混匀后转移至500 mL容量瓶中，用水定容至刻度，现配现用。

（2）20.0 mg·L-1水中甲醛标准中间液。准确吸取水中甲醛标准物质0.400 mL于20 mL容量瓶中，加水定容至刻度线。

（3）水中甲醛标准系列溶液。分别移取上述水中甲醛标准中间液48.0 μL、96.0 μL、250.0 μL和500.0 μL于100 mL容量瓶中，加水定容至刻度线，得到浓度分别为0.009 6 mg·L-1、0.019 2 mg·L-1、0.050 0 mg·L-1、0.100 0 mg·L-1的甲醛标准系列溶液。分别移取水中甲醛标准物质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，得到浓度分别为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的甲醛标准系列溶液。

1.3 样品溶液及标准溶液的柱前衍生处理

准确称取样品1 g（精确到0.000 1 g）于50 mL具塞塑料离心管中，加水至25 mL后轻轻混匀，溶解样品时注意避免泡沫的生成，加入15 mL乙酰丙酮试剂，充分混匀，置于水浴锅中60 ℃±1 ℃水浴10 min，取出静置冷却到室温，用0.22 μm有机相滤膜过滤，供液相检测。分别取各级别浓度的标准工作液25 mL于50 mL离心管中，加入乙酰丙酮试剂15 mL，按与样品相同的方法衍生处理后待测定。

1.4 仪器条件

色谱柱：SHIMAZU-C18色谱柱（150 mm×

4.6 mm，5 μm）；柱温：25 ℃；流动相V（乙腈）∶

V（水）=55∶45；流速：1 mL·min-1；进样量：20 μL；

检测波长范围：200～800 nm；定量波长：405 nm。

2 结果与分析

2.1 流动相的选择

检测甲醛的流动相有甲醇水或乙腈水等体系[7]。将加标量为3.60 mg·kg-1的洗涤剂样品溶液进行乙酰丙酮衍生化得到测试液，分别以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为流动相，其他条件不变，进行色谱分析，结果如表1所示。

由表1可知，选用乙腈水作为流动相，甲醛的保留时间更靠前。同样的流动相成分，加大有机相的占比，保留时间也会有所提前。从目标物的峰面积来看，在水相比例偏高时，峰面积偏大，而在水相比例降低时，峰面积减小，但在高比例水相中，样品色谱图中发现在目标物附近有另一个峰的存在，可能存在干扰峰与目标峰重叠的情况。为了保证干扰峰与目标峰有一定的分离度，又能缩短分析时间，本实验最终选择用V（乙腈）∶V（水）=55∶45为流动相。在此流动相条件下得到的甲醛含量为3.6 mg·kg-1的样品溶液的色谱图见图1。

2.2 检测波长的选择

通过二极管阵列检测器扫描波长在200～

800 nm的甲醛衍生物，发现在405 nm处具有最大吸收，并且在该检测波长下并无明显干扰，因此将定量波长确定为405 nm。

2.3 线性范围、检出限与定量限

将1.3衍生处理的系列标准溶液进行上机测定，以甲醛衍生物浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，得到线性回归方程为Y=6 067.26X+

5 493.07，相关系数（R2）为0.999 7，说明在甲醛浓度为0.009 6～20.000 0 mg·L-1线性关系良好。采用信噪比法计算检出限和定量限，结果是当称样量为1 g（精确到0.000 1 g）时，甲醛的检出限为

0.5 mg·kg-1，定量限为1.8 mg·kg-1。

2.4 回收率与精密度

按照优化好的条件，向食品用洗涤剂空白样品分别加入定量限、2倍定量限和最大限量值3个浓度水平的甲醛标准物质，使样品的甲醛含量为1.8 mg·kg-1、3.6 mg·kg-1和100.0 mg·kg-1，每一水平做3个平行，结果表明，方法的回收率为84.0%～94.4%，相对标准偏差为0.05%～2.88%。

2.5 与国标方法的比较

取2.1食品用洗涤剂加标样品，分别依据本方法、《手洗餐具用洗涤剂》（GB/T 9985—2000）附录E和《表面活性剂和洗涤剂甲醛含量的测定》

（GB/T 35755—2017）这3种方法进行检测并比较，实验重复3次，所得数据见表2。

由表2可知，本方法可以达到更低的定量限，回收率及相对标准偏差值都比较理想；GB/T 9985—2000附录E的方法的相对标准偏差值是最大的，可能因为该方法中样液的澄清程度对结果影响较大，存在较大的误差。同时本方法采用柱前衍生，而GB/T 35755—2017采用的是柱后衍生，柱后衍生适合的是衍生时间更短的反应。并且柱后衍生法需要添加专门的柱后衍生泵来输送衍生液[8]，在耗时相差不大的前提下，采用本方法可以减少购买柱后衍生装置的成本。从关键试剂来看，这3种方法都采用了乙酰丙酮，本方法的流动相是乙腈和水，GB/T 35755—2017第二法采用磷酸氢二钠作为流动相，对色谱柱的损害比较大，检测完样品要花费大量的时间对色谱柱及检测器进行冲洗，否则很容易导致检测器结晶而堵塞，给大批量检测带来更大的风险，实用性较低，而乙腈水对色谱柱和检测器的损伤则要小得多，也可以节省日常检验中配制流动相的时间。因此从耗时来看，本方法耗时短且效率更高，尤其在大批量样品检测中的效果更为

明显。

3 结论

本实验采用乙酰丙酮试剂进行柱前衍生，配合高效液相色谱二极管阵列检测器法对食品用洗涤剂中的甲醛进行测定。所建立的方法具有简便快速、重复性好、精密度和灵敏度高、回收率佳和成本低等优点。将本方法应用于食品用洗涤剂中甲醛的定性定量检测，能够最大限度地避免干扰，保持准确度，具有较高的实用价值。

参考文献

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[3]宋正蕊，胡文蝶，张蕾.部分市售餐具洗洁精中有害物质检测分析[J].大理大学学报，2019，4（6）：39-41.

[4]邵仕萍，相大鹏，李华斌，等.乙酰丙酮衍生化高效液相色谱-荧光检测法测定食品中的甲醛[J].食品科学，2015，36（16）：241-245.

[5]刘赟，王波，刘智超.一种新型甲醛质量浓度快速检测系统[J].河南科技大学学报（自然科学版），2016，37（4）：101-104.

[6]孙晓玲，张伟，栾绍乐.食品中甲醛含量的检测方法研究进展[J].现代食品，2021（3）：71-73.

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[8]王敏，李广益，邢燕等.玉米制品中黄曲霉毒素的柱前和柱后衍生方法对比[J].食品研究与开发，2017，38（14）：144-146.