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【摘要】采用化学衍生化法与紫外-可见分光光度法建立了伽马环糊精中甲醛的测定方法。以乙酰丙酮试剂为衍生化剂，采用紫外-可见分光光度法在410 nm检测波长下测定吸光度，以外标法计算甲醛含量。经方法学验证，线性关系良好，平均回收率为96.5 %。结论：所建立的方法专属性强、精密度好、准确度高、快速方便，可以作为伽马环糊精及类似物中甲醛的测定方法。
【关键词】伽马环糊精;甲醛;乙酰丙酮;紫外-可见分光光度法
【中图分类号】R595.4 【文献标识码】A 【文章编号】2026-5328（2021）08-025-03
Abstract：The method was established to determine formaldehyde in gamma cyclodextrin by ultraviolet-visible spectrophotometry following derivation with acetylacetone，the detection wavelength was 410nm. The formaldehyde content was calculated by external standard method. The method was validated，which had good linear relationship，and the average recoveries was 96.5 %. Conclusion：The established method has strong specificity，good precision，high accuracy，fast and convenient，which can be used for determination of formaldehyde in gamma cyclodextrin analogues.
Keywords：gamma cyclodextrin;formaldehyde;acetylacetone;ultraviolet-visible spectrophotometry
甲醛具有致突变性和致癌性，研究表明甲醛不仅可以诱导人外周淋巴细胞DNA发生断裂，还可引起DNA-蛋白质、DNA-DNA交联[1]，已被国际癌症机构列为第一类“致癌物质”。伽马环糊精（γ-环糊精）为环状糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉而生成的8个葡萄糖以α-1，4-糖苷键结合的环状低聚糖[2]，在食品、医药、化妆品等领域具有广泛的应用前景[3]。其作为医药原料时，应对其杂质进行研究和控制，以保障最终药品的质量，甲醛是伽马环糊精中可能存在的杂质之一，为保障最终药品的质量，需对其进行研究和控制。
甲醛分子量为30，与空气中的气体组分分子量相近，采用GC-MS检测专属性差，GC-FID检测响应差;此外，紫外吸收弱、不易电离等性质，使得HPLC-UV或HPLC-MS等方法亦不适用。常规检测方法无法直接检测甲醛，常采用衍生化法测定衍生物的方式测定甲醛含量。李俊等[4]采用五氟苯肼与甲醛反应，建立高效液相色谱法测定果蔬中甲醛含量，在0.114～57mg/ml范围内线性关系良好;邵仕萍等[5]建立乙酰丙酮衍生化-高效液相色谱-荧光检测器法测定食品中甲醛含量，在0.001～20.0mg/ml范围内线性关系良好;佟琦等[6]建立了2，4-二硝基苯肼柱前衍生化高效液相色谱法测定食品中甲醛含量。此外，随着科技的发展，甲醛测定的方法也和更多领域相结合，主要包括化学发光法、离子选择电极法、电化学传感器法和微流控芯片技术，但這些技术操作复杂、仪器昂贵、普及性差。
本研究以乙酰丙酮为衍生化试剂、以紫外-可见分光光度法为检测手段，在410nm波长处[7]测定伽马环糊精中甲醛含量，实验表明该方法操作简便、专属性强、准确度高，且实用性强。
1实验部分
1.1试剂与药品
甲醛溶液（含量：38.9%，来源：南京化学试剂股份有限公司）;乙酰丙酮（含量：99.0 %，来源：国药集团化学试剂有限公司）;γ-环糊精（北京百灵威科技有限公司）;异丙醇（色谱纯，TEDIA公司）;冰醋酸（色谱纯，ROE）;实验用水为默克 Millipore超纯水仪自制超纯水。
1.2仪器与试剂
EVOLUTION 350型紫外-可见分光光度计（Thermo公司）; MSU225P型电子天平（Sartorius公司）;XS204型电子天平（METTLER TOLEDO公司）;恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）。
2方法与结果
2.1溶液的制备
衍生化剂：取无水醋酸铵75g，加水200ml溶解，再加入1.0ml乙酰丙酮试剂和1.5ml冰醋酸，用水稀释至500ml，摇匀。临用新制。
甲醛贮备液：取甲醛溶液适量，精密称定，用水定量稀释制成每1ml含甲醛约62.5mg的溶液。
对照品溶液：取甲醛贮备液2ml至50ml量瓶中，加衍生化剂15ml，再加水23ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度。
供试品溶液：取供试品1g置5ml量瓶中，加水1.5ml溶解，再加1.5ml衍生化剂，再加水1ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度。
空白溶液：移取15ml衍生化剂至50ml量瓶中，再加水25ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度。
2.2方法学验证
2.2.1 专属性
参比溶液：移取供试品1g至5ml量瓶中，加参比贮备液1.5ml，再加水1.5ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度。 对照品溶液、供试品溶液和空白溶液同“2.1溶液制备”项下。
以空白溶液为空白，将各溶液分别在410nm波长处测定吸光度，结果表明，参比溶液吸光度为-0.007，小于0，即供试品在该波长处无吸收，本法专属性良好。
2.2.2 线性和范围
分别取上述“2.1溶液的制备”项下甲醛贮备液各适量，分别置50ml量瓶中，加衍生化剂各15ml，再加水各23ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度，得到甲醛浓度分别为0.25 μg·mL-1、0.50 μg·mL-1、1.25 μg·mL-1、2.00 μg·mL-1、2.50 μg·mL-1、3.76 μg·mL-1的系列线性溶液，在410nm波长处测定吸光度，以吸光度（A）为纵坐标，以浓度（C，μg·mL-1）为横坐标进行线性回归，线性回归方程为y=0.1777x+0.0318，相关系数r=0.9951，表明线性关系良好。
2.2.3 准确度
本次研究中准确度以回收率（%）评价，取伽马环糊精供试品约1g，精密称定，置5mL量瓶中，加水1.5ml溶解，加入衍生化剂1.5ml，分别精密加入上述“2.1溶液的制备”项下甲醛贮备液0.1ml、0.2ml和0.3ml，再分别加水0.9ml、0.8ml和0.7ml，分別置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度，分别制成相当于50%、100%、150%浓度水平的加样回收率试验溶液，每个浓度水平平行配制3份，在410nm波长处测定吸光度，计算加样回收率及RSD（n=9），测得平均回收率为96.5%，回收率RSD（n=9）为1.7%，表明方法的准确度良好。详细试验结果见表1。
2.2.4 重复性
取伽马环糊精供试品约1g，精密称定，置5mL量瓶中，加水1.5ml溶解，加入衍生化剂1.5ml，精密加入上述“2.1溶液的制备”项下甲醛贮备液0.2ml，再加水0.8ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度，平行配制6份，作为重复性测试溶液，在410nm波长处测定吸光度，测定每一份溶液中甲醛的含量，并计算含量的RSD。结果6份样品测得甲醛含量的RSD为3.2%，表明方法的重复性良好。
2.2.5 中间精密度
由不同实验人员在不同日期，使用不同的高效液相色谱仪，照“2.2.4 重复性”项下的方法进行试验，将测定结果与重复性项下测得的6份结果合并计算，结果12份样品测得甲醛含量的RSD为3.2%，表明方法的中间精密度良好。
2.2.6 溶液稳定性
照“2.2.4重复性”项下方法制备加样供试品溶液，在室温条件下放置7 h，考察甲醛含量的变化情况。结果在室温放置7h，供试品中甲醛含量与0h含量差值为0.00009%（0.9ppm），小于3ppm，表明供试品溶液至少在7h内稳定。
2.2.7方法耐用性
分别考察衍生化剂的加入量1.5ml±0.2ml、衍生化时间10min±2min、衍生化温度60℃±5℃和测定波长410nm±1nm发生微小变化时，加样供试品溶液中甲醛含量的变化情况。结果表明，检测条件发生微小变化时，甲醛测得量的极差为0.00017%（1.7ppm），小于3ppm，表明本法耐用性良好。
3 结论与讨论
本研究建立了乙酰丙酮衍生化-紫外可见分光光度法测定伽马环糊精中甲醛含量的分析方法，方法学验证结果表明，所建立的方法专属性强、准确度高、耐用性好可以稳定的用于伽马环糊精中甲醛的测定，为伽马环糊精的质量控制提供了有效的支撑，也可为其他医药原料或药品中的甲醛的测定提供参考。
【参考文献】
[1]裘著革，杨丹凤，孙咏梅，等.甲醛致核酸损失作用的实验研究[J].环境科学学报，2001，24（4）：720-722.
[2]国家药典委员会.伽马环糊精[S].中华人民共和国药典2020年版四部，670.
[3]王金鹏，夏柳溪，孟令儒，等.大环糊精的分离、鉴定及应用研究进展[J].食品与生物技术学报，2019，38（01）：1-6.
[4]李俊，刘永翔，王辉，等.高效液相色谱法定量测定果蔬中甲醛含量[J].食品科学，2016，37（22）：198-204.
[5]邵仕萍，相大鹏，李华斌，等.乙酰丙酮衍生化高效液相色谱-荧光检测法测定食品中的甲醛[J].食品科学，2015，36（16）：241-245.
[6]佟琦，王志斌，崔海莹，等.高效液相色谱法对粉条中甲醛含量的快速检测[J].分析测试学报，2011，30（12）：1392-1395.
[7]GB/T 30796-2014 食品用洗涤剂试验方法甲醛的测定[S].
作者简介：王丽娟，女，汉，1989年12月生，江苏省盐城市，硕士，工程师，研究方向：药物分析及质量研究
【关键词】伽马环糊精;甲醛;乙酰丙酮;紫外-可见分光光度法
【中图分类号】R595.4 【文献标识码】A 【文章编号】2026-5328（2021）08-025-03
Abstract：The method was established to determine formaldehyde in gamma cyclodextrin by ultraviolet-visible spectrophotometry following derivation with acetylacetone，the detection wavelength was 410nm. The formaldehyde content was calculated by external standard method. The method was validated，which had good linear relationship，and the average recoveries was 96.5 %. Conclusion：The established method has strong specificity，good precision，high accuracy，fast and convenient，which can be used for determination of formaldehyde in gamma cyclodextrin analogues.
Keywords：gamma cyclodextrin;formaldehyde;acetylacetone;ultraviolet-visible spectrophotometry
甲醛具有致突变性和致癌性，研究表明甲醛不仅可以诱导人外周淋巴细胞DNA发生断裂，还可引起DNA-蛋白质、DNA-DNA交联[1]，已被国际癌症机构列为第一类“致癌物质”。伽马环糊精（γ-环糊精）为环状糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉而生成的8个葡萄糖以α-1，4-糖苷键结合的环状低聚糖[2]，在食品、医药、化妆品等领域具有广泛的应用前景[3]。其作为医药原料时，应对其杂质进行研究和控制，以保障最终药品的质量，甲醛是伽马环糊精中可能存在的杂质之一，为保障最终药品的质量，需对其进行研究和控制。
甲醛分子量为30，与空气中的气体组分分子量相近，采用GC-MS检测专属性差，GC-FID检测响应差;此外，紫外吸收弱、不易电离等性质，使得HPLC-UV或HPLC-MS等方法亦不适用。常规检测方法无法直接检测甲醛，常采用衍生化法测定衍生物的方式测定甲醛含量。李俊等[4]采用五氟苯肼与甲醛反应，建立高效液相色谱法测定果蔬中甲醛含量，在0.114～57mg/ml范围内线性关系良好;邵仕萍等[5]建立乙酰丙酮衍生化-高效液相色谱-荧光检测器法测定食品中甲醛含量，在0.001～20.0mg/ml范围内线性关系良好;佟琦等[6]建立了2，4-二硝基苯肼柱前衍生化高效液相色谱法测定食品中甲醛含量。此外，随着科技的发展，甲醛测定的方法也和更多领域相结合，主要包括化学发光法、离子选择电极法、电化学传感器法和微流控芯片技术，但這些技术操作复杂、仪器昂贵、普及性差。
本研究以乙酰丙酮为衍生化试剂、以紫外-可见分光光度法为检测手段，在410nm波长处[7]测定伽马环糊精中甲醛含量，实验表明该方法操作简便、专属性强、准确度高，且实用性强。
1实验部分
1.1试剂与药品
甲醛溶液（含量：38.9%，来源：南京化学试剂股份有限公司）;乙酰丙酮（含量：99.0 %，来源：国药集团化学试剂有限公司）;γ-环糊精（北京百灵威科技有限公司）;异丙醇（色谱纯，TEDIA公司）;冰醋酸（色谱纯，ROE）;实验用水为默克 Millipore超纯水仪自制超纯水。
1.2仪器与试剂
EVOLUTION 350型紫外-可见分光光度计（Thermo公司）; MSU225P型电子天平（Sartorius公司）;XS204型电子天平（METTLER TOLEDO公司）;恒温水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）。
2方法与结果
2.1溶液的制备
衍生化剂：取无水醋酸铵75g，加水200ml溶解，再加入1.0ml乙酰丙酮试剂和1.5ml冰醋酸，用水稀释至500ml，摇匀。临用新制。
甲醛贮备液：取甲醛溶液适量，精密称定，用水定量稀释制成每1ml含甲醛约62.5mg的溶液。
对照品溶液：取甲醛贮备液2ml至50ml量瓶中，加衍生化剂15ml，再加水23ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度。
供试品溶液：取供试品1g置5ml量瓶中，加水1.5ml溶解，再加1.5ml衍生化剂，再加水1ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度。
空白溶液：移取15ml衍生化剂至50ml量瓶中，再加水25ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度。
2.2方法学验证
2.2.1 专属性
参比溶液：移取供试品1g至5ml量瓶中，加参比贮备液1.5ml，再加水1.5ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度。 对照品溶液、供试品溶液和空白溶液同“2.1溶液制备”项下。
以空白溶液为空白，将各溶液分别在410nm波长处测定吸光度，结果表明，参比溶液吸光度为-0.007，小于0，即供试品在该波长处无吸收，本法专属性良好。
2.2.2 线性和范围
分别取上述“2.1溶液的制备”项下甲醛贮备液各适量，分别置50ml量瓶中，加衍生化剂各15ml，再加水各23ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度，得到甲醛浓度分别为0.25 μg·mL-1、0.50 μg·mL-1、1.25 μg·mL-1、2.00 μg·mL-1、2.50 μg·mL-1、3.76 μg·mL-1的系列线性溶液，在410nm波长处测定吸光度，以吸光度（A）为纵坐标，以浓度（C，μg·mL-1）为横坐标进行线性回归，线性回归方程为y=0.1777x+0.0318，相关系数r=0.9951，表明线性关系良好。
2.2.3 准确度
本次研究中准确度以回收率（%）评价，取伽马环糊精供试品约1g，精密称定，置5mL量瓶中，加水1.5ml溶解，加入衍生化剂1.5ml，分别精密加入上述“2.1溶液的制备”项下甲醛贮备液0.1ml、0.2ml和0.3ml，再分别加水0.9ml、0.8ml和0.7ml，分別置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度，分别制成相当于50%、100%、150%浓度水平的加样回收率试验溶液，每个浓度水平平行配制3份，在410nm波长处测定吸光度，计算加样回收率及RSD（n=9），测得平均回收率为96.5%，回收率RSD（n=9）为1.7%，表明方法的准确度良好。详细试验结果见表1。
2.2.4 重复性
取伽马环糊精供试品约1g，精密称定，置5mL量瓶中，加水1.5ml溶解，加入衍生化剂1.5ml，精密加入上述“2.1溶液的制备”项下甲醛贮备液0.2ml，再加水0.8ml，置60℃水浴中加热10分钟，放冷，用异丙醇稀释至刻度，平行配制6份，作为重复性测试溶液，在410nm波长处测定吸光度，测定每一份溶液中甲醛的含量，并计算含量的RSD。结果6份样品测得甲醛含量的RSD为3.2%，表明方法的重复性良好。
2.2.5 中间精密度
由不同实验人员在不同日期，使用不同的高效液相色谱仪，照“2.2.4 重复性”项下的方法进行试验，将测定结果与重复性项下测得的6份结果合并计算，结果12份样品测得甲醛含量的RSD为3.2%，表明方法的中间精密度良好。
2.2.6 溶液稳定性
照“2.2.4重复性”项下方法制备加样供试品溶液，在室温条件下放置7 h，考察甲醛含量的变化情况。结果在室温放置7h，供试品中甲醛含量与0h含量差值为0.00009%（0.9ppm），小于3ppm，表明供试品溶液至少在7h内稳定。
2.2.7方法耐用性
分别考察衍生化剂的加入量1.5ml±0.2ml、衍生化时间10min±2min、衍生化温度60℃±5℃和测定波长410nm±1nm发生微小变化时，加样供试品溶液中甲醛含量的变化情况。结果表明，检测条件发生微小变化时，甲醛测得量的极差为0.00017%（1.7ppm），小于3ppm，表明本法耐用性良好。
3 结论与讨论
本研究建立了乙酰丙酮衍生化-紫外可见分光光度法测定伽马环糊精中甲醛含量的分析方法，方法学验证结果表明，所建立的方法专属性强、准确度高、耐用性好可以稳定的用于伽马环糊精中甲醛的测定，为伽马环糊精的质量控制提供了有效的支撑，也可为其他医药原料或药品中的甲醛的测定提供参考。
【参考文献】
[1]裘著革，杨丹凤，孙咏梅，等.甲醛致核酸损失作用的实验研究[J].环境科学学报，2001，24（4）：720-722.
[2]国家药典委员会.伽马环糊精[S].中华人民共和国药典2020年版四部，670.
[3]王金鹏，夏柳溪，孟令儒，等.大环糊精的分离、鉴定及应用研究进展[J].食品与生物技术学报，2019，38（01）：1-6.
[4]李俊，刘永翔，王辉，等.高效液相色谱法定量测定果蔬中甲醛含量[J].食品科学，2016，37（22）：198-204.
[5]邵仕萍，相大鹏，李华斌，等.乙酰丙酮衍生化高效液相色谱-荧光检测法测定食品中的甲醛[J].食品科学，2015，36（16）：241-245.
[6]佟琦，王志斌，崔海莹，等.高效液相色谱法对粉条中甲醛含量的快速检测[J].分析测试学报，2011，30（12）：1392-1395.
[7]GB/T 30796-2014 食品用洗涤剂试验方法甲醛的测定[S].
作者简介：王丽娟，女，汉，1989年12月生，江苏省盐城市，硕士，工程师，研究方向：药物分析及质量研究