高效液相色譜法測定日化用品中甲醛的含量

李曉睿，姚晨之，嚴(yán) 方

(中國日用化學(xué)工業(yè)研究院，山西太原 030001)

甲醛，除了可以合成樹脂、塑料、橡膠、皮革、造紙、染料等產(chǎn)品外，還可以合成表面活性劑，在成品中會有一定的殘留。在化妝品中經(jīng)常添加甲醛以達(dá)到殺菌防腐的目的，但我國《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》規(guī)定有限量要求［1］，口腔衛(wèi)生產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.1%，其他產(chǎn)品中含量≤0.2%，指甲硬化劑中含量≤5%。

甲醛是一種原漿性毒物，能與蛋白質(zhì)結(jié)合，吸入高濃度甲醛后，會出現(xiàn)呼吸道的嚴(yán)重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛，也可發(fā)生支氣管哮喘;皮膚接觸甲醛，可引起皮炎、色斑、壞死等癥狀，甚至有潛在的致癌性。人體內(nèi)產(chǎn)生并存在少量的甲醛，可以通過多種途徑被迅速代謝為CO2。因此，在正常限量下，日化用品中的甲醛對消費者的健康無損［2］。

目前，日化用品中游離甲醛的測定主要采用乙酰丙酮法。由于操作簡單、穩(wěn)定性好，而被許多檢測中心用來測定紡織品、食品以及日化產(chǎn)品中甲醛的含量。其主要原理是在過量的銨鹽存在條件下，甲醛與乙酰丙酮發(fā)生反應(yīng)，生成黃色的3，5-二乙酰-1，4-二氫吡啶衍生物，波長在410 nm處有吸收，進而可以定性定量。但該方法易受萃取液不純以及有顏色樣品的干擾，有顏色的樣品需要額外測定加以消除，操作繁瑣。本文采用液相色譜、二極陣列檢測器，通過柱前衍生，不需要進行萃取直接進樣，用液相色譜法進行分離，效能較高［3］，不易受基質(zhì)及顏色的干擾，且操作簡單，結(jié)果穩(wěn)定。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

甲醛、冰乙酸、異丙醇、乙酸銨、乙酰丙酮均為分析純;二次蒸餾水;各種市售洗滌產(chǎn)品以及分散劑。

依利特高效液相色譜儀(包括P230高壓泵、workDad色譜工作站);二極陣列檢測器(依利特DAD 230+檢測器);優(yōu)普系列超純水機;CQ-6超聲波清洗器;HHS型電熱恒溫水浴鍋。

1.2 溶液配制

1.2.1 乙酰丙酮溶液的配制 稱取6.25 g乙酸銨、0.75 mL冰乙酸和0.5 mL乙酰丙酮溶于水中，定容至100 mL(現(xiàn)用現(xiàn)配)。

1.2.2 甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 稱取37% ～40%甲醛約5 g(精確至0.001 g)定量轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶中，用水定容并混勻。根據(jù)國標(biāo) GB 9985—2000的標(biāo)準(zhǔn)進行標(biāo)定。標(biāo)定濃度為2.257 9 μg/mL。使用前稀釋成濃度為 0.05，0.1，0.5，1.0，3.0，5.0，10.0 mg/L 的一系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.3 實驗方法

準(zhǔn)確稱取樣品 2.00 g(精確至 0.001 g)于50 mL容量瓶，蒸餾水溶解并定容。吸取樣品溶液10 mL于25 mL比色管中，加入5 mL乙酰丙酮溶液，搖勻后于60℃水浴中反應(yīng)10 min取出，冷卻至室溫，過0.45μm濾膜后進行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 液相色譜條件

色譜柱為 Agilent ZORBAX SB-C8(4.6 mm×250 mm，5μm)，流動相為乙腈-水體系 (體積比55∶45)，經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾，超聲脫氣20 min;流速1.00 mL/min，檢測波長410 nm，進樣量20 μL。

由圖1可知，衍生物液相分析保留時間為3.24 min，無其他雜質(zhì)干擾，因此在3.24 min處的峰即為甲醛衍生物特征吸收峰。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液高效液相色譜圖Fig.1 HPLC of standard solution

2.2 衍生條件

2.2.1 乙酰丙酮用量的影響 衍生過程中，衍生劑過少(低于20%)時，會導(dǎo)致衍生不徹底，因此，衍生劑乙酰丙酮應(yīng)過量，促使甲醛能夠完全轉(zhuǎn)化。

2.2.2 衍生溫度影響 固定衍生劑用量及衍生時間(10 min)，進行反應(yīng)溫度(50，60，70，80 ℃)實驗。結(jié)果表明，60℃以后，衍生物峰面積趨于穩(wěn)定，說明衍生化完成。因此，衍生溫度定為60℃。

2.2.3 衍生時間的影響 固定衍生劑用量和衍生溫度，進行反應(yīng)時間(5，10，15，20 min)實驗。結(jié)果表明，水浴中反應(yīng)10 min后，峰面積趨于穩(wěn)定，可知衍生化完成。因此，衍生化時間定為10 min。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定

移取標(biāo)準(zhǔn)工作溶液各10 mL于25 mL比色管中，加入5 mL乙酰丙酮溶液搖勻，于60℃水浴中反應(yīng)10 min取出，冷卻至室溫，過0.45μm濾膜進行液相分析。根據(jù)保留時間定性，以甲醛衍生物色譜圖對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)(y)，與之對應(yīng)的進樣濃度(x，mg/L)為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖2)，擬合得到回歸方程y=214.72x+2.28，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 6，線性范圍是 0.05 ～10 mg/L。

圖2 甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線Fig.2 Calibration curves of formaldehyde standard solution

以信噪比(S/N)為3的條件下對應(yīng)的濃度為檢出限，計算該方法在檢測日化用品中甲醛的檢出限為 0.002 mg/L。

2.4 準(zhǔn)確度與精密度的測定

選擇被測洗滌用品中不含甲醛成分的產(chǎn)品為空白樣，在其中添加 0.50，1.00，3.50 mg 甲醛，按照方法進行測定，并計算得到回收率為 97.9% ～103.6%。

采用加標(biāo)回收法對樣品中待測物進行5次重復(fù)實驗，在不同添加濃度條件下測定精密度，結(jié)果見表1。

表1 樣品準(zhǔn)確度與精密度測定結(jié)果Table1 Accuracy and precision experiment

由表 1可知，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.73% ～2.86%，方法重現(xiàn)性良好。

2.5 日化產(chǎn)品中甲醛的檢測

實際樣品的液相色譜見圖3。

圖3 實際樣品的液相色譜圖Fig.3 HPLCchromatogram of real samples

選取有顏色及部分無色的表面活性劑以及一些市售的日化產(chǎn)品(包括洗衣液、洗手液和洗潔精等)，分別用液相色譜法和乙酰丙酮分光光度法(GB 9985—2000附錄E甲醛含量的測定)進行測定，結(jié)果見表2。

由表2可知，2種方法的相關(guān)系數(shù)R2=0.998，置信水平95%，說明2種方法所得結(jié)果無明顯差異。

表2 實際樣品測試結(jié)果Table2 Analytical results of real samples

3 結(jié)論

運用高效液相色譜法對表面活性劑及其制品中甲醛進行檢測，該方法方便、快速，能夠有效消除萃取劑不純和顏色干擾的問題;檢出限低、回收率高、精密度好，本文建立的高效液相色譜法可以滿足檢測需要，可用于表面活性劑及其制品中甲醛的檢測。

［1］ 中華人民共和國衛(wèi)生部.化妝品衛(wèi)生規(guī)范(2007版)［M］.北京:軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社，2007.

［2］ 王萍，柳玉紅.我國化妝品用防腐劑及分析方法的研究進展［J］.環(huán)境與健康雜志，2007，24(7):557-559.

［3］ 劉麗萍，俞曄.HPLC-DAD法測定紡織品游離甲醛含量［J］.印染，2008，13:33-35.