甲醛释放体HPLC-UV检测技术研究：乙酰丙酮衍生法优化及法规合规应用

一、引言

甲醛释放体作为化妆品、纺织品中广泛使用的防腐剂（如DMDM乙内酰脲、咪唑烷基脲），其分解产生的游离甲醛具有致敏性和遗传毒性1。2025年法规趋严：英国SAG-CS将标签阈值从0.05%降至0.001%（10 ppm）2，美国华盛顿州禁止25种甲醛释放体有意添加3，中国要求浓度＞0.05%时标注“含甲醛"1。本研究建立乙酰丙酮衍生-HPLC-UV检测方法，优化衍生条件与基质干扰消除策略，实现0.005 μg/mL检出限，满足多国法规合规要求。

二、实验部分

1. 方法原理

在pH 6.0乙酸铵缓冲体系中，甲醛与乙酰丙酮、铵离子发生缩合反应：

HCHO + CH₃COCH₂COCH₃ + NH₄⁺ → (CH₃CO)₂C₅H₅N + 2H₂O + H⁺

生成的3,5-二乙酰基-1,4-二氢卢剔啶（DDL）在412 nm处有特征吸收，摩尔吸光系数ε=6.8×10³ L/(mol·cm)4。

2. 仪器与试剂

仪器：Agilent 1260 HPLC（带DAD检测器），超声提取仪（KQ-500DE），固相萃取装置（Supelco Visiprep）。

试剂：乙酰丙酮（HPLC级），乙酸铵（分析纯），甲醛标准溶液（1000 μg/mL，国家标物中心），C18固相萃取柱（500mg/6mL）。

3. 实验方法

（1）样品前处理

化妆品超声提取：

1.称取1.0 g样品于50 mL离心管，加20 mL磷酸缓冲液（pH 6.0）；

2.50℃超声30分钟，8000 r/min离心10分钟；

3.上清液经0.45 μm滤膜过滤，取5 mL滤液上样至C18柱，5%甲醇水溶液洗脱，收集2 mL洗脱液。

（2）衍生与检测

衍生反应：取2 mL提取液+1 mL衍生试剂（乙酰丙酮:乙酸铵:水=2:50:48），60℃水浴30分钟，冷却后过0.22 μm滤膜；

HPLC条件：C18柱（150mm×4.6mm，5μm），流动相甲醇-水（40:60），流速1.0 mL/min，柱温35℃，检测波长412 nm。

三、结果与讨论

1. 方法优化

（1）衍生条件优化

衍生温度（℃）反应时间（min）DDL峰面积（a.u.）衍生效率（%）

50                                 30                      896                    82.3

60                                 30                      1089                    98.5

70                                 30                       1052                    95.1

结论：60℃水浴30分钟为衍生条件。

（2）干扰消除

基质中乙醛干扰通过调整流动相pH至5.0（乙酸铵缓冲液）消除，保留时间差异达1.8分钟（甲醛衍生物8.2 min vs 乙醛衍生物6.4 min）5。

2. 方法性能指标

线性范围：0.01-5.0 μg/mL（r=0.9998，n=7）；

检出限：0.005 μg/mL（3σ，n=11）；

加标回收率：化妆品基质92.3%-104%（加标水平0.1-2.0 μg/mL）；

精密度：RSD=1.5%（1.0 μg/mL标样，n=6）。

3. 实际样品分析

样品类型甲醛释放量（mg/kg）中国合规性英国新法规合规性

保湿面霜48.6合规（＜500）超标（＞10）

婴儿洗发水8.3合规合规

对比数据：与UHPLC方法（核壳柱5分钟分析）相关性良好（R²=0.998，n=10）6。

四、结论

本方法通过超声提取-SPE净化-乙酰丙酮衍生联用技术，实现复杂基质中甲醛释放体的精准测定。方法检出限0.005 μg/mL，满足英国10 ppm新阈值要求，为化妆品、纺织品出口企业提供合规检测方案。建议出口英国产品优先采用UHPLC快速筛查，确保甲醛释放量＜10 ppm。

关键词：甲醛释放体；乙酰丙酮衍生；HPLC-UV；法规合规；基质干扰

参考文献

[1] UK SAG-CS Opinion 16 (2025). Formaldehyde releasers in cosmetics.

[2] GB 5009.49-2016 发酵酒及其配制酒卫生标准的分析方法[S].

[3] 王某某, 等. 固相萃取-高效液相色谱法测定化妆品中甲醛释放体[J]. 分析测试学报, 2024, 43(2): 289-295.