空气中醛酮类检测方案(液相色谱仪)

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色谱分析服务包 4AN_C_LC-32液相色谱分析汽车室内空气中醛酮类化合物 400 650 5118(支持手机用户)SCIENTIFICPart of Thermo Fisher Scientific 、目的： 醛酮类化合物具有慢性毒性，对人体产生重大危害。在日常的家具、塑料制品中多含有该类化合物，它们会自动释放至空气中，并随着时间逐步积累而浓度增加。在此种环境下会对人的呼吸道和神经系统等产生损害，因此空气中醛酮类化合物受到人们的广泛关注。 针对国家环境保护总局标准《HJ/T 400-2007车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》和国家环保部、国家质量监督检验检疫总局发布的 《GB/T 27630-2011乘用车内空气质量评价指南》，赛默飞世尔科技推出了醛酮类物质分析整体解决方案，提供从样品采集到数据结果报告的支持与帮助。 二、内容： 2.1)仪器设备确认：先与客户进行沟通，确认仪器设备的配置，并已经由维修工程师进行了安装、验收与培训。仪器标准配置见附件一。若客户仪器设备与标准配置有区别，需要在 eworkflow 里进行适当修改。 2.2)试剂与辅助设备确认：确认客户采购了相应的空气泵，采集管，天平，容量瓶，移液枪等设备，以及标准溶液与流动相等试剂都已经准备齐全。具体见附件二，配套设备与试剂清单。 2.3)样品现场采集演示：到达客户现场，打开空气采集泵，设置相应的流速100mL/min，接上样品采集管，计时采集 30min。进行样品采集工作。 2.4)液相色谱仪平衡：打开各个模块电源与变色龙工作站，按照参考资料中的AN或方法，设置相应的流动相流速与其他参数，接上相应的色谱柱，进行平衡30min. 2.5)标准曲配配制：按照AN或方法，进行标准工作溶液的配制。 2.6)样品洗脱与定容：参照《HJ/T 400-2007车内挥 1)附件资料一仪器标准配置清单 2)附件资料二配套设备与试剂清单 3)附件资料三AN_C_LC-32液相色谱 分析汽车室内空气中醛酮类化合物4)附件资料四2013-APP-RLC-047-醛酮分析专用柱方法开发报告5)乘用车内空气醛酮液相色谱分析 eworkflow包 附件资料一： 仪器标准配置清单 规格：100个/包 序号 部件号 描述 数量 1. 5040.0031 低压四元泵 LPG-3400SD 1 2. 5822.0010 自动进样器 WPS-3000SL 3. 5730.0010 柱温箱 TCC-3000SD 1 4. 5082.0010 二极管阵列检测器 DAD-3000 1 附件资料二： 序号 产品 推荐厂商或品牌 货号 参数说明 数量 1. 气体采样泵 国产 流量范围：100~500ml/min 1 2. 气体流量计 国产 误差在5%内 1 3. 臭氧捕集管 艾杰尔或其他 KI140 规格：1.4g 1 4. 醛酮气体采集管 艾杰尔或其他 DN2003 规格： 200mg/3ml 根据样品数而定 5. 洗脱装置 Thermofisher 60104-232 型号： HyperSep 1 6. 超纯水机 Thermofisher 50131948 型号： GenPure Pro 1 7. 乙腈 Thermofisher A998-4 HPLC级，4L/瓶 1 8. 醛酮衍生物标准溶液 西格玛或其他 ERA-013K 1.2ml/支 1 9. 四氢呋喃 Thermofisher T425-1 HPLC级， 4L/瓶 1 10. 移液器 Thermofisher 4641100 量程：100-1000pl 11. 移液器 Thermofisher 4641080 量程：20-200pl 1 12. 移液器吸头 Thermofisher 94410710 配套100-1000l 1 13. 移液器吸头 Thermofisher 94410310 配套 20-200pl 1 关键词：高效液相色谱法；紫外检测器；汽车；醛酮衍生物 Key words： HPLC； UV； vehicle； ketone/aldehyde-DNPH derivatives 引言 醛酮类化合物具有慢性毒性，对人体产生重大危害。在日常的家具、塑料制品中多含有该类化合物，会自动释放至空气中，随着时间逐步积累而浓度增加。人在此种环境下会对呼吸道和神经系统等产生损害，因此空气中醛酮类化合物受到人们的关注。国家环保总部最新颁布的标准GB27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》中规定甲醛、乙醛和丙烯醛的含量分别不得超过0.10、0.05和0.05 mg/m。对于空气中醛酮化合物的分析有分光光度法、气相色谱-质谱联用法和液相色谱法，如HJ/T400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》就分别介绍了气相色谱法和液相色谱法测定空气中醛酮类化合物。 基于液相色谱法的原理，本法通过将空气中的醛酮类化合物吸附至装填有2，4-二硝基苯肼(DNPH) 涂渍的硅胶采样管，使醛酮化合物与DNPH反应生成稳定有色化合物-醛(或或)-DNPH衍生物。 反应原理如下： 图2醛酮化合物与DNPH反应原理图 衍生后的化合物具有苯环和双键结构，有着强烈的紫外吸收，可运用紫外分光光度法进行含量分析。利用液相色谱法的高效分离能力和在线紫外检测可准确并有效地分析空气中的醛酮化合物含量，样品前处理简单，灵敏度高，有良好的线性范围和重现性，分析成本低。 测试条件 仪器： UltiMate 3000液相色谱仪，包括有带在线脱气单元的低压四元梯度泵、自动进样器、柱温箱和紫外检测器。 分析柱： Acclaim120C18柱(4.6×150mm， 3pm) 柱温：30℃ 检测波长：360mm 进样量：10uL 流动相组成：A：水，B：乙腈-四氢呋喃(60：40) 图113种醛酮化合物结构式 梯度程序见表1。 表1梯度洗脱程序 时间 (min) B% 流速 (mL/min) 0 55 1.0 8 55 1.0 20 70 1.0 21 55 1.0 26 55 1.0 对照品购自Cerilliant，含有13个醛酮类-二硝基苯肼衍生物，纯度(GC)：≥99.0%。样品为棕黄色液体，浓度未知，由第三方检测机构提供，为汽车里含醛酮类空气样本，经二硝基苯肼衍生后用乙腈溶解并过滤。 曾参考标准HJ/T400-2007中色谱方法进行分离，但其中丙酮与丙烯醛无法分离，如图3. 16.0- 图3 HJ/T 400-2007色谱条件分离图谱 通过调节流动相组成、比例以及梯度条件和色谱柱条件，选取优化后的测试条件，13种化合物在此条件下可完全达到基线分离，如图4所示。 图4优化后的色谱分离结果 专属性考察 取适量二硝基苯肼，用乙腈溶解制成约100ppm的空白溶液。按照色谱条件平行测试空白和混合标准品溶液。结果见图5。 图5专属性实验 由图中可以看出二硝基苯肼对醛酮类化合物分析无干扰。 线性范围考察 取混合标准溶液(醛酮浓度：3ppm)用乙腈稀释制成浓度为0.03，0.06，0.15， 0.6，1.5ppm的溶液，按照色谱条件测试其响应值。以响应值对浓度做线性回归，结果见表2。 重复性 取混合标准溶液(0.15ppm)连续进样5次，计算其保留时间和峰面积的RSD%，结果如图6。 图6重复性实验 保留时间与峰面积的RSD%分别为0.15%和0.22%，说明该方法有良好的重现性。 表2线性范围结果 化合物 校准类型 标液水平数 截距 斜率 线性相关系数(%) RSD(%) 甲醛-DNPH 线性，有截距 6 0.5178 6.0813 99.863 4.416 乙醛-DNPH 线性，有截距 6 0.3147 4.7338 99.814 5.325 丙酮-DNPH 线性，有截距 6 0.3236 3.4175 99.837 4.727 丙烯醛-DNPH 线性，有截距 6 0.3537 4.2679 99.726 6.265 丙醛-DNPH 线性，有截距 6 0.2831 3.5101 99.896 3.873 丁烯醛-DNPH 线性，有截距 6 0.2652 2.9575 99.715 6.313 丁醛-DNPH 线性，有截距 6 0.1859 2.716 99.759 6.047 甲基丙烯醛-DNPH 线性，有截距 6 0.3252 3.0933 99.561 7.623 丁酮-DNPH 线性，有截距 6 0.2341 2.8892 99.775 5.696 苯甲醛-DNPH 线性，有截距 6 0.2014 1.9963 99.732 5.994 戊醛-DNPH 线性，有截距 6 0.1934 2.4258 99.843 4.778 间甲基苯甲醛-DNPH 线性，有截距 6 0.1682 1.6818 99.794 5.268 己醛-DNPH 线性，有截距 6 0.1859 2.1026 99.762 5.783 样品测定和加样回收实验 取采集的空气样本经衍生后的乙腈溶液，按照色谱条件测定其所含的醛酮化合物的含量，结果如表3。 图7标准品和空气样品图谱 表3样品中醛酮类测定 名称 甲醛 丙酮 丁酮 0133B 0.39 0.32 0.11 0158B 0.21 0.32 ND 0166B 0.57 0.27 0.18 向已知含量的样品(代码：0166B)中加入50uL对照品溶液(0.15ppm)，按照色谱条件测定响应值并计算回收率，结果如表4。 图8样品加标图谱(图中黑线为未加标样品) 表4加样回收率实验 化合物 已知量 (ppm) 加入量 (ppm) 测定总量(ppm) 回收率(%) 甲醛 0.571 0.15 0.722 100.7 丙酮 0.273 0.15 0.422 99.3 丁酮 0.183 0.15 0.335 101.3 注：该实验为衍生后向样品中添加衍生物混合标准溶液。 上述研究结果表明，本方法运用液相色谱和衍生法测定空气中醛酮类化合物具有良好的专属性、线性范围、重复性和准确性，可用于醛酮化合物的含量分析。 醛酮类化合物具有慢性毒性，对人体产生重大危害。在日常的家具、塑料制品中多含有该类化合物，并且会自动释放至空气中，随着时间逐步积累而浓度增加。在此种环境下会对人的呼吸道和神经系统等产生损害，因此空气中醛酮类化合物备受关注。国家环保总部最新颁布的标准 GB27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》中规定甲醛、乙醛和丙烯醛的含量分别不得超过0.10、0.05 和0.05mg/m。对于空气中醛酮化合物的分析方法有分光光度法、气相色谱-质谱联用法和液相色谱法，如HJ/T400-2007《车内挥发性勿机物和醛酮类物质采样测定方法》就分别介绍了气相色谱法和液相色谱法测定空气中醛酮类化合物。 赛默飞世尔科技色谱产品应用中心 检测项目 醛酮类衍生物分析 时间(min) A(%) B(%) -8.0 53 47 0.0 53 47 31.5 53 47 41.0 100 0 48.0 100 0 色谱软件： Chromeleon Chromatography Data System 色谱柱 Acclaim Carbonyl C18， 4.6×250 mm， 5 pm， PN：083214， SN：001014 流动相 A： ACN； B： 2mM乙酸铵缓冲液； 流速 1.5 mL/min 进样量 5pL/10pL 柱温 28℃ 图1.13种醛酮化合物结构式 理，通过将空气中的醛酮类化合物吸附至装填有2，4-二硝基苯肼(DNPH)涂渍的硅胶采样管，使醛酮化合物与DNPH反应生成稳定有色化合物-醛(或酮)-DNPH衍生物。 反应原理如下： 图2.醛酮化合物与 DNPH反应原理图 衍生后的化合物具有苯环和双键结构，有着强烈的紫外吸收，.可运用紫外分光光度法进行含量分析。赛默飞特有的 Acclaim Carbonyl C18色谱柱，，专为醛酮化合物的分析而设计，独特的固定相结构为13个醛酮化合物提供良好的选择性。本实验选择 Acclaim Carbonyl C18为分析柱，采用 HPLC-UV 法测定13中醛酮。 2分析结果与谱图 2.1标准溶液分析谱图(备注：对照品购自 Cerilliant，含有13个醛酮类-二硝基苯肼衍生物，纯度(GC)：≥99.0%) 图3.13种醛酮标准品的色谱图 2.2精密度考察 图4.标准溶液连续进样5针谱图(浓度：3pg/ml) 表1.标准溶液分析及重现性结果 No. Peakname Ret.Time min Area mAU*min R. T. RSD(n=5) Peak AreaRSD(n=5) 1 Formaldehyde-DNPH 6.612 5.5297 0.045% 0.138% 2 Acetaldehyde-DNPH 8.883 4.1085 0.041% 0.159% 3 Acetone-DNPH 11.877 3.1295 0.030% 0.145% 4 Acrolein-DNPH 12.609 3.8316 0.047% 0.210% 5 Propionaldehyde-DNPH 14.017 3.2058 0.026% 0.238% 6 Crotonaldehyde-DNPH 18.467 2.9116 0.051% 0.271% 7 2-Butanone(MEK)-DNPH 19.599 2.5144 0.044% 0.248% 8 Methacrolein-DNPH 20.479 3.0174 0.042% 0.228% 9 n-Butyraldehyde-DNPH 21.487 2.6445 0.044% 0.291% 10 Benzaldehyde-DNPH 28.165 1.9507 0.072% 0.487% 11 Valeraldehyde-DNPH 33.872 2.1767 0.043% 0.664% 12 m-Tolualdehyde-DNPH 37.155 1.7492 0.008% 0.222% 13 Hexaldehyde-DNPH 38.733 1.9544 0.000% 0.123% 2.3专属性考察 2.4线性范围考察 取适量二硝基苯肼，用乙腈溶解制成约100ppm 的空白溶液。按照色谱条件平行测试空白和混合标准品溶液。结果见图5： 取混合标准溶液(醛酮浓度：3ppm)用乙腈稀释制成浓度为 0.06，0.15，0.30， 0.60，3.00 ppm 的溶液，按照色谱条件测试其响应值。以响应值对浓度做线性回归，结果如下： 图5.专属性实验 图6.标准溶液色谱图叠加 由图中可以看出二硝基苯肼对醛酮类化合物分析无干扰。 表2.标准溶液线性方程及相关系数 No. Peak Name Cal.Type #Points Coeff.Det. % Offset Slope 1 Formaldehyde-DNPH LOff 5 99.7328 -0.3110 3.8523 2 Acetaldehyde-DNPH LOff 5 99.8083 -0.1889 2.8690 3 Acetone-DNPH LOff 5 99.7989 -0.1467 2.2059 4 Acrolein-DNPH LOff 5 99.8007 -0.1757 2.6489 5 Propionaldehyde-DNPH LOff 5 99.7999 -0.1507 2.2575 6 Crotonaldehyde-DNPH LOff 5 99.7925 -0.1342 1.9807 7 2-Butanone(MEK)-DNPH LOff 5 99.8048 -0.1046 1.6920 8 Methacrolein-DNPH LOff 5 99.7965 -0.1331 2.0099 9 n-Butyraldehyde-DNPH LOff 5 99.8036 -0.1254 1.8349 10 Benzaldehyde-DNPH LOff 5 99.7913 -0.0944 1.3383 11 Valeraldehyde-DNPH LOff 5 99.8078 -0.1108 1.5614 12 m-Tolualdehyde-DNPH LOff 5 99.8131 -0.0770 1.1755 13 Hexaldehyde-DNPH LOff 5 99.8063 -0.0901 1.3781 2.5样品溶液测定结果 2.5.1样品溶液测定结果 图7.样品溶液分析谱图 表3.样品溶液分析结果 名称 甲醛 (ug/ml) 乙醛(ug/ml) 丙酮(ug/ml) 样品1 0.1590 0.0887 0.0792 样品2 0.1052 0.0795 0.1059 上述研究结果表明，采用常规型 Acclaim Carbonyl C18 专用色谱柱，运用液相色谱和衍生法测定醛酮类化合物具有良好的专属性、线性范围、重复性和准确性，可用于醛酮化合物的含量分析。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：8008105118 Thermo 研究结果表明，采用常规型 Acclaim Carbonyl C18 专用色谱柱，运用液相色谱和衍生法测定醛酮类化合物具有良好的专属性、线性范围、重复性和准确性，可用于醛酮化合物的含量分析。