高效液相色譜法測定環(huán)境空氣酰胺類化合物

付曉燕，劉宏文，徐 輝

（大連市環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 大連 116023）

環(huán)境監(jiān)測

高效液相色譜法測定環(huán)境空氣酰胺類化合物

付曉燕，劉宏文，徐 輝

（大連市環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 大連 116023）

高效液相色譜法測定環(huán)境空氣中酰胺類化合物，采用多孔玻板吸收管采集環(huán)境空氣中的酰胺類化合物，吸收液經(jīng)0.22 μm膜過濾后，經(jīng)C18色譜柱分離，采用紫外檢測器檢測。丙烯酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺的檢出限分別為0.04 μg/m3、0.000 2 mg/m3、0.000 2 mg/m3（10 ml吸收液，采集15 L環(huán)境空氣樣品計）。高、中、低三種濃度三種酰胺類化合物的回收率區(qū)間為70.8%～90.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍小于9.6%。該方法操作簡單，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，適用于環(huán)境空氣中酰胺類化合物的快速、準(zhǔn)確監(jiān)測。

酰胺類化合物；高效液相色譜；環(huán)境空氣；多孔玻板吸收管

酰胺類化合物（amides）中的丙烯酰胺是目前國際十大致癌物之一，具有較強(qiáng)的神經(jīng)毒性和生殖毒性，二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺屬低毒類，但容易在人體累積，危害人體健康[1]，此類酰胺類化合物一般以蒸汽形態(tài)經(jīng)呼吸道進(jìn)入體內(nèi)，環(huán)境空氣中的丙烯酰胺主要來源于丙烯酰胺單體的生產(chǎn)和使用作業(yè)過程，包括某些農(nóng)藥生產(chǎn)廠家的廢氣排放，二甲基甲酰胺是重要的化工原料，主要應(yīng)用于聚氨酯農(nóng)藥、染料等行業(yè)。二甲基乙酰胺主要用于高分子合成纖維紡絲和其他有機(jī)合成的優(yōu)良極性溶劑，環(huán)境空氣中的酰胺類化合物污染對人體健康是一個潛在風(fēng)險[1]。

目前常見的酰胺類化合物的檢測方法主要有氣相色譜法（GC）、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（GC-MS）、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/ MS）、高效液相色譜法（HPLC） 等[2]，但技術(shù)對象比較單一，以食品行業(yè)的丙烯酰胺檢測居多，環(huán)境空氣中酰胺類化合物的檢測技術(shù)很少[3]，筆者采用高效液相色譜法，建立了環(huán)境空氣中酰胺類化合物的同時檢測方法。該方法操作簡單，準(zhǔn)確度、靈敏度高，適于環(huán)境空氣中酰胺類化合物的快速監(jiān)測。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

安捷倫液相色譜1200（紫外檢測器）；色譜柱：ZORBAX SB-C18（5 μm，4.6 mm×150 mm）；大氣采樣器：流量0～1 L/min；Milli-Q超純水器（美國Millipore公司）；0.22 μm水系針筒式微孔濾膜過濾器；空氣/智能TSP采樣器嶗應(yīng)2050型（防寒）青島嶗山應(yīng)用技術(shù)研究所（玻板吸收管）；具塞比色管：10 ml等。

乙腈為HPLC級（美國J.T.Baker公司）；實驗用水為經(jīng)Milli-Q凈化系統(tǒng)制備的去離子水（經(jīng)0.22 μm過濾膜）；其他試劑均為分析純（北京化工廠）。二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg/ml，溶劑水） （百靈威公司）。

1.2 分析條件

色譜條件：ZORBAX SB-C18（5 μm，4.6 mm×150 mm）色譜柱，檢測波長為198 nm，流動相為水-乙腈 （97∶3，V/V），流速0.3 ml/min，柱溫30℃，進(jìn)樣量5 μl。

1.3 環(huán)境空氣樣品的采集與保存

在采樣點，將裝有10.0 ml水的多孔玻板吸收管，以0.8 L/min流量采集125 min空氣樣品。采樣后，封閉吸收管的進(jìn)出氣口，吸收管直立運(yùn)輸和保存，樣品在室溫下可保存7 d。

2 結(jié)果與討論

2.1 目標(biāo)組分的選取

目前環(huán)境空氣和廢氣中有標(biāo)準(zhǔn)限值的酰胺類化合物主要包括二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMA）和丙烯酰胺，為滿足環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，目標(biāo)化合物選擇二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和丙烯酰胺3種，在選定的色譜柱和分析條件下，各組分互不干擾，且有良好的分離度[4]。

2.2 采樣方法的選擇

由于酰胺類化合物與水互溶，故以水為吸收液，多孔玻板吸收管采集氣體樣品。酰胺類化合物采樣流量為0.8 L/min。對于環(huán)境空氣中酰胺類化合物，采樣體積為1～100 L，采樣時間為125 min；也可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況而定，對于敏感性區(qū)域的采樣，也可將采樣周期適當(dāng)縮短[5]。

2.3 液相色譜條件的優(yōu)化

2.3.1 色譜柱以及檢測波長

由于酰胺類化合物的最大吸收波長在190～220 nm處，檢測波長198 nm時，分離效果以及靈敏度最佳，目前高效液相色譜法使用的反相色譜柱多為C18和C8柱，兩者對酰胺類化合物的分離效果并無明顯差別，本方法采用的色譜柱是ZORBAX SB-C18（150 mm×4.6 mm，5.0 μm）。

2.3.2 流動相的選擇

反相色譜柱常見的有機(jī)溶劑為甲醇或乙腈，在198 nm處，甲醇的紫外吸收比較強(qiáng)，故采用乙腈做流動相，將二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和丙烯酰胺的混合標(biāo)準(zhǔn)樣品在流動相水:乙腈體積比90∶10，95∶5，97∶3的條件下進(jìn)行檢測，最終確認(rèn)水-乙腈 （97∶3，V/V）體系為分離效果最佳的流動相配比[8]，具體分離效果見圖1：

圖1 酰胺類化合物的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

2.4 檢出限和標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍

將酰胺類類標(biāo)準(zhǔn)溶液1 000 μg/ml，配制6個不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙烯酰胺濃度分別為100-100-20 μg/ml、50-50-10 μg/ml、5.0-5.0-1.0 μg/ml、0.5-0.5-0.1 μg/ml、0.05-0.05-0.01 μg/ml、0.01-0.01-0.002 μg/ml。分別移取6種濃度的標(biāo)準(zhǔn)使用液5 μl，注入液相色譜，得到不同濃度的酰胺類化合物的色譜圖。以峰面積為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。3種酰胺類化合物的線性關(guān)系均良好，如圖2所示：

圖2 酰胺類化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

以3倍信噪比作為檢出限（LOD）的估測值，配制估測值濃度的實驗室空白加標(biāo)平行樣7個，按樣品分析全過程，進(jìn)行分析測定，丙烯酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺檢出限分別為0.04 μg/m3、0.000 2 mg/m3、0.000 2 mg/m3（10 ml吸收液，采集15 L環(huán)境空氣樣品計），均能達(dá)到環(huán)境空氣的標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

2.5 回收率和精密度

以經(jīng)采集不含有酰胺類化合物的環(huán)境空氣的水溶液為基質(zhì)，選擇高中低3個不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行加標(biāo)回收率實驗，按照上述方法用高效液相色譜法，分別進(jìn)行加標(biāo)回收率和精密度的測定，分析結(jié)果表明，本方法三種酰胺類化合物的回收率區(qū)間為70.8%～90.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍小于9.6%。

3 結(jié)論

本方法建立了高效液相色譜法對環(huán)境空氣二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMA）和丙烯酰胺的快速分析方法，該方法在15 min內(nèi)完成了3種酰胺類化合物的同時監(jiān)測分析，前處理操作簡單，檢出限低，且具有前處理無有機(jī)污染等優(yōu)勢，方法檢出限均能夠滿足我國環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)控制需要，可用于環(huán)境空氣二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和丙烯酰胺的監(jiān)測工作和環(huán)境質(zhì)量控制，有利于方法推廣使用。

[1]吳永寧，江桂斌.重要有機(jī)污染物痕量與超痕量檢測技術(shù)[J].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[2]LIU J，ZHAO G H，YUAN Y，et al.Quantitative analysis of acrylamide in tea by liquid chromatography coupled with electrospray ionization tandem mass spectrometry[J].Food Chemistry，2008，108（2）：760.

[3]陳鈞強(qiáng)，張幸.二甲基甲酰胺毒性的研究進(jìn)展[J].浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報，2004（3）：39-42.

[4]盧益，孫靜，鄧力.高效液相色譜質(zhì)譜法測定地表水中丙烯酰胺[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2012，35（12）：136-139.

[5]向仲朝.HPLC法測定車間空氣中二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺的方法探討[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2000，10（5）：572-573.

[6]張秀堯，倪吳花.高效液相色譜法檢測車間空氣中的N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2003，13（5）：625-626.

（編輯：程 俊）

Determination of Acetanilide-group Compound in Ambient Air by HPLC

Fu Xiaoyan,Liu Hongwen,Xu Hui
（Dalian Environmental Monitoring Center,Dalian Liaoning 116023,China）

A comprehensive analytical method was developed for determination of acetanilidegroup compound in ambient air by HPLC.A porous glass tube was adopted to collect acetanilidegroup compound in ambient air.After filtrated by membrane with a membrane pore of 0.22 μm and separated by C18chromatographic column,the absorption liquid was detected though ultraviolet detector.The detection limit of acrylamide,dimethylformamide and dimethylacetamide were 0.04 μg/m3,0.000 2 mg/m3,0.000 2 mg/m3respectively(10 ml absorption liquid was calculated for 15 L ambient air sample).The recovery interval of the three acetanilide-group compounds in three concentrations with high,medium and low were between 70.8%～90.2%.The range of relative standard deviation was lower than 9.6%.The method which is simplicity of operator,accuracy and has good reliability was suitable to the rapid and exact monitor of acetanilide-group compound in ambient air.

acetanilide-group compound；high performance liquid chromatography；ambient air；porous glass tube

X831

A 文章編號：1008-813X（2014）05-0001-03

10.13358 /j.issn.1008-813x.2014.05.17

2014-01-02

付曉燕（1982-），女，山東德州人，畢業(yè)于大連理工大學(xué)分析化學(xué)專業(yè)，碩士，主要從事環(huán)境監(jiān)測方面的工作。