环境空气中甲醛的高效液相色谱法分析

                        杨 丽          宋 新

               （河南省鹤壁市疾病预防控制中心 458030）

摘  要 ： 目的 探讨采用反相高效液相色谱法（RT-HPLC）分析环境空气中甲醛的含量。 方法 应用Diamonsil C18 250x4.6 mm ID 5um 色谱柱，以乙腈：甲醇：0.02mol/L柠檬酸三铵（2：20：78，V:V:V）为流动相，在室温25℃下用254nm的检测波长，对经过2.4-二硝基苯肼衍生反应后的空气中甲醛进行测定。 结果   经测定环境空气中甲醛浓度在0.01-0.15 mg/ m3 范围内线性关系良好，回归方程 y = 269.23 + 153.26 x （ r = 0.999 0）； 最低检测限为0.010 mg/ m3 ；平均回收率97.5% 。 结论   环境空气中甲醛的衍生与提取是实验的关键，选择合适的流动相能缩短样品测定时间，本方法有较好的应用价值。

关健词： 环境空气    甲醛     衍生物    高效液相色谱法     流动相    

         HPLC on determination of ambient air of formalin 

Health and Epidemic Disease provenntion station of Hebi City  Henan Province

                        ( Hebi  458030   Henan)

Abstract:  Objective    To explore detection concentration of ambient air  of formalin by studying the HPLC.      Methods  The analytical column was packed with Diamonsil C18 (5um) . The mobile phase was acetonitrile-methanol-ammonium citrate 0.02 mol/L (2：20：78，V:V:V).  The temperature of  column was 25℃.   The compounds were  quantified using a ultraviolet detector operated at 254nm . The formaldehyde in water develop food by 2.4-two hydrazine nitrobenzene derive from, dichloromethane extracted by HPLC determine .       Results  The  liner range of ambient air of formalin was 0.01~5.0 mg/m3  .  The  regression recation was  y =269.23 + 153.26 x  (r = 0.999 0 ) .  The limit  of  detection  was  0.01 mg/m3  and the mean recovery  was 97.5 % .         Conclusion  Controlling  the pretreatment  of  sample was key  and right  mobile phase can shorten  detection time .   The methods  have  stated  apply  merit  .

Key  words:   ambient air ,  formaldehyde , ramification , HPLC ,  mobile phase .

甲醛是具有致突变和致癌作用的毒害物质[1] , 环境空气中甲醛对人们的健康危害问题，越来越受到社会重视。针对社会普遍重视的甲醛危害问题，我们结合环境空气中甲醛的高效液相色谱法测定，进行了反复实验，达到了快速准确的预期目的。现将报告如下。

1 材料与方法

1.1  仪器与试剂      高效液相色谱仪为德国科莱尔（KNAUER）公司产品，包括1001泵， K-2501紫外检测器，K-1500溶剂组织器； BF 9202色谱工作站，DiamonsilTM(迪马)HPLC色谱柱（5μm  4.6×250mm）；XW-80旋涡混合器(上海第一医学院仪器厂)。

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作者简介：杨丽， 本科  副主任技师   主要从事理化检验

通讯作者：杨丽    E-mail：503040832@qq.com

甲醇和乙腈（天津四友生物医学技术有限公司一级色谱纯），柠檬酸三铵（北京化工厂，分析纯），二氯乙烷（天津化学试剂开发中心优级纯），甲醛试剂（0.36-0.38 g/ ml，上海溶剂厂分析纯）。衍生试剂1.0g/L的2，4-二硝基苯肼溶液：称取2，4-二硝基苯肼100mg溶于24ml浓盐酸中，用高纯水定容至100 ml。 实验室用水均为石英亚沸高纯水。

1.2  色谱条件     流动相为乙腈：甲醇：0.02mol/L柠檬酸三铵溶液（2 : 20 : 78，V/V/V）。流速1.0ml/min ，检测波长为254 nm，柱温25℃，进样20μl。

1.3   甲醛标准溶液的配制  量取分析纯甲醛试剂2.8 ml，放入1000 ml容量瓶中，加水稀释至刻度，用滴定法[2]标定其浓度，应用前稀释为1.0mg/L的甲醛标准使用溶液。

1.4  样品的衍生与分析  将采过样的吸收液摇匀后，取出1 ml，置于具塞比色管中。加入1.0g/L的2，4-二硝基苯肼溶液0.5 ml，置于60℃水浴上加热15 min，快速冷却，以二氯乙烷每次1 ml进行3次萃取。将萃取液用无水硫酸钠脱水，60℃水浴上蒸干，待比色管冷却后加甲醇1ml溶解残渣，取经滤膜过滤后的试液20μl进样，测量保留时间和峰面积。以保留时间定性，用峰面积进行定量。

1.5  甲醛衍生物标准曲线的制备  各加入1ml水于6个10 ml比色管中，用微量注射器分别注入5.0、10.0、20.0、40.0、80.0、160.0μl  甲醛标准使用液。按样品衍生的方法，制取不同浓度的试液，分别测定6个浓度与计算出各峰面积。以峰面积为纵坐标，用各浓度值为横坐标，绘制出供定量分析应用的标准曲线。

2  结果与讨论

 2.1 HPLC的谱图行为   从下面谱图中可以看到，甲醛衍生物的峰形良好，分离完全并且无杂峰干扰。在本实验条件下，甲醛衍生物的保留时间为4.568 min。

        图 1   三份不同样品的分析图谱

图中从左至右分别为1#为新装修房间的空气（平行两次进样）、2#为某化工厂空气（图中第三峰）、3#为某学校新教室空气（图中第四峰）。

2.2  线性关系与最低检测限   环境空气中甲醛的采样体积为 10.0L时，在0.01~0.15 mg/m³ 的范围内线性关系良好。用最小二乘法线性回归计算，回归方程式y = 269.23 + 153.26x ，相关系数r = 0.999 0 。取5.0μg/ml标准溶液1.0ml，稀释体积为50ml时,依照上述实验方法衍生处理后测定，得到3倍信噪比的色谱峰[3]。作为计算本实验的最低检测浓度[4],其值是0.013 mg/m³ 。    

2.3  精密度与回收率实验   按标准曲线的分组方法，在3天内分别对低、中、高3种浓度进行6次重复测定。精密度RSD(%)分别为3.7、5.2和6.4。 对3种已知含量的测定样品，加入一定含量的甲醛标准溶液，依照上述实验方法衍生处理后，测定加标回收率在85.6% - 101% , 符合方法学的要求。

2.4  衍生反应的条件选择  样品中甲醛的衍生反应是本实验的关键。甲醛与2，4-二硝基苯肼在酸性条件下反应，生成2，4-二硝基苯腙，其衍生反应影响着甲醛定量分析的准确度。经过多次实验，衍生试剂2，4-二硝基苯肼溶液的浓度为1.0g/L时，所用体积选择为0.5ml；；衍生后的提取试剂二氯乙烷，分3次每次1ml振荡萃取效果最佳。

2.5  检测波长的选择  利用仪器的自动波长扫描功能，对2，4-二硝基苯腙进行最佳检测波长选择实验，其最佳检测波长为254 nm 。

2.6  流动相的选择  文献[5]中以甲醇与水（55:45，V/V）为流动相，用1.0ml/ min的流速分析2，4-二硝基苯腙的保留时间为12.5min。实验多次之后，确定应用乙腈：甲醇：0.02mol/L柠檬酸三铵溶液（2 : 20 : 78，V/V/V）的流动相，在流速1.0ml/ min时，2，4-二硝基苯腙的保留时间为4.586 min。

    此实验方法具有精密度好，回收率高，性能稳定，快速分析，结果准确等特点，甲醛衍生与提取步骤简便、易操作。在监测环境空气甲醛含量中有较高的使用价值。

参考文献

    [1] 杨振洲，蔡同建.室内甲醛的危害及其预防[J].中国公共卫生，2003,19（6）:765.

    [2] 卫生部.化妆品卫生规范[S].北京；中华人民共和国卫生部，2002.188.

    [3] 于世林. 高效液相色谱方法及应用[S].北京；化学工业出版社，2000.32.

    [4] 卫生部.中华人民共和国国家职业卫生标准 GBZ/T 160.29－2007

    [5] 凌波.实用消毒灭菌技术[S].北京；化学工业出版社，2002.185.