一種乙酸的反相間接光度色譜分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于乙酸的定量分析方法，特別是涉及一種以二苯胍為離子對探針試劑的 反相間接光度液相色譜分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙酸，俗稱醋酸、冰乙酸，市場上出現(xiàn)的乙酸產(chǎn)品主要分為工業(yè)乙酸和食品添加劑 乙酸，世界范圍內(nèi)年需求量大約為650萬噸。隨著國內(nèi)食醋供需關(guān)系極度不平衡（市場上釀 造食醋的份額只占到5% )促使配制食醋標(biāo)準(zhǔn)的出臺，工業(yè)乙酸違規(guī)代替食品添加劑乙酸 的使用對人身安全影響重大。作為基礎(chǔ)化工原料乙酸產(chǎn)品，其純度影響著深加工產(chǎn)品的質(zhì) 量。建立簡單、快速、準(zhǔn)確、安全的乙酸含量檢測方法，對于監(jiān)測產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用時的質(zhì)量 極其重要。目前，乙酸的檢測方法主要以滴定法為主（GB1903-2008食品添加劑冰乙酸）， 另有生物方法（乙酸測定試劑盒及乙酸濃度測定方法，中國，101334511，2008-12-27)、氣 相色譜法、離子色譜法等。在滴定分析中，弱有機酸在水中溶解度小，需要特殊處理，且無法 進行分級滴定，影響溶液中有機酸種類和含量的確定。氣相色譜測定乙酸制品時存在極性 較大，色譜柱分離效果差、柱效低，易受有機溶劑干擾，色譜柱使用壽命短等問題。而離子色 譜技術(shù)目前更長于無機離子分析，雖可用于一些小分子有機酸的分離分析，但與其他飽和 一元羧酸分離需要用專用柱，而且極易受到樣品中雜質(zhì)污染，無法獲得滿意分離。分析成本 相對較高（僅離子色譜分離柱的售價高出RP8柱3倍以上）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種針對無紫外或末端吸收的陰離子型化合物 乙酸的液相色譜-紫外檢測的分析方法。
[0004] 本發(fā)明技術(shù)方案實驗原理如下：此反相間接光度色譜分析過程包括三大機理，平 衡機理、反應(yīng)機理和分離機理。（1)平衡機理：在嵌有酰胺極性基團的RP8柱上，流動相中的 離子對探針試劑和改性劑分子富集在固定相分子上，此平衡過程（圖1)分為四個階段：富 集階段：離子對試劑在整個色譜柱固定相上富集，未流經(jīng)紫外檢測器，無紫外響應(yīng)信號；飽 和階段：固定相上二苯胍吸附近于飽和，不再吸附，流動相中二苯胍流出過檢測器，色譜峰 上出現(xiàn)明顯的突越；擾動階段：改性劑丁酸逐漸解離出的H+會與流動相中質(zhì)子化的二苯胍 在固定相中競爭有限的位點，部分質(zhì)子化二苯胍脫離位點進入流動相，其含量增加，呈現(xiàn)出 高于平衡態(tài)的色譜圖；平衡階段：固定相表面鑲嵌了一層"電中性膜"。宏觀上，各離子呈現(xiàn) 出靜態(tài)電層帶；微觀上，離子間有條不紊的進行著動態(tài)平衡。平衡后固定相表面示意圖見圖 2。（2)反應(yīng)機理：選定內(nèi)嵌極性酰胺基團的RP8色譜柱，此酰胺基主要以共輒態(tài)狀態(tài)存在， 部分以離子態(tài)存在；酸性體系的流動相中，H+使得共輒態(tài)的酰胺基質(zhì)子化，或者質(zhì)子化的二 苯胍直接與酰胺基上的-0結(jié)合，而解離的酸根陰離子與酰胺基上的結(jié)合。當(dāng)乙酸樣 品溶液進入色譜柱時，柱頭處樣品溶液中H+濃度梯度較大，擾亂平衡的固定液，導(dǎo)致帶正電 的二苯胍離子與樣品陰離子形成中性締合物。樣品溶液中H+濃度大于流動相中H+濃度是 發(fā)生離子反應(yīng)的先決條件。（3)分離機理：離子對化合物分離主要位于色譜柱端之后，進樣 濃度的高低影響反應(yīng)區(qū)區(qū)間寬窄，但相對于色譜柱而言，分離區(qū)約占柱長99%以上。平衡后 的固定相極性略微增強，并引入靜電力作用，提高離子對化合物的色譜分離效果。受固定相 極性等因素影響，在色譜柱中進行更佳有效地分離得到間接光度典型色譜圖（圖3)?？瞻?對照反相間接光度色譜分離色譜圖見圖4。
[0005] 具體測試步驟為：
[0006] (1)以離子對試劑二苯胍和改性劑丁酸為流動相，對RP8, 3. 5ym(4. 6mmX150mm) 色譜柱中固定相分子表面進行平衡構(gòu)建；
[0007](2)繪制乙酸標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖5)，測定其準(zhǔn)確度和精密度；
[0008] (3)采用液相色譜儀配備紫外檢測器測定乙酸標(biāo)準(zhǔn)品；
[0009] (4)對乙酸樣品進行測定（圖6)，并采用外標(biāo)法或標(biāo)準(zhǔn)加入法定量。
[0010] 本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明以二苯胍為離子對探針試劑使用液相色譜儀紫 外檢測器實現(xiàn)了僅有末端吸收或無紫外吸收的有機陰離子型化合物乙酸的檢測，擴展了紫 外檢測器通用性。流動相選用的介質(zhì)純水普通易得，安全環(huán)保，可行性高；操作過程如同普 通高效液相色譜分析一樣簡便，適用性好；分析準(zhǔn)確快速、工效高，對產(chǎn)品質(zhì)量評價科學(xué)可 靠。對于乙酸及相應(yīng)化合物的分析實現(xiàn)了從經(jīng)典化學(xué)分析向儀器分析的革新性進步，克服 了傳統(tǒng)容量分析方法存在雜質(zhì)干擾的問題，對各行業(yè)領(lǐng)域的飽和羧酸類化合物產(chǎn)品的質(zhì)量 監(jiān)控具有重要意義。離子對探針試劑二苯胍的應(yīng)用促進了反相間接光度色譜法的普及和應(yīng) 用，從而使其進入了有實用價值的發(fā)展階段。
【附圖說明】
[0011] 圖1RP8色譜柱平衡過程流出曲線。
[0012] 圖2平衡后固定相表面示意圖。
[0013] 圖3乙酸反相間接光度典型色譜分離圖。
[0014] 圖4為空白對照反相間接光度色譜分離色譜圖。
[0015] 圖5為乙酸標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
[0016] 圖6為乙酸樣品反相間接光度色譜分離圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明進一步描述，但本發(fā)明的實施方式，包含儀器設(shè)備、離 子對探針（苯胍類）、改性劑種類和濃度、分析的樣品不限于此。
[0018] 實施例1本實施例檢測乙酸的方法，包括以下步驟：
[0019] 1標(biāo)樣溶液的配制：稱取0? lg(精確至0? 0002g)乙酸標(biāo)準(zhǔn)品（已知含量）于100mL 容量瓶中，水定容至刻度線，搖勻，稀釋5倍進樣待測。
[0020]2試樣溶液的配制：稱取約含0.lg(精確至0.0002g)乙酸樣品于100mL容量瓶中， 水定容至刻度，搖勻，稀釋5倍進樣待測。
[0021] 3分析條件：采用高效液相色譜儀：Waters600高壓栗，配Waters2996紫外可見 光二極管陣列檢測器；Rheodyne7725i六通閥進樣器；EmpowerPro中文版色譜工作站； 色譜柱：WatersSymmetryShieldRP8,3. 5ym(4.6mmX150mm);流動相：0.12mmol/L二苯 胍-0. 5mmol/L丁酸混合水溶液；流速：1.OmL/min;柱溫：25°C;進樣量：10yL;氦氣鼓泡脫 氣30mL.min%檢測波長范圍：195nm~400nm;定量波長：232nm;采樣速率：1. 0 ;分辨率： 1. 2nm;儀器控制：自動曝光；3D數(shù)據(jù)采集。
[0022] 4測定：待儀器在規(guī)定的條件下穩(wěn)定后，連續(xù)注入數(shù)針標(biāo)樣溶液，直至相鄰兩針乙 酸離子對化合物峰面積相對變化小于1. 5%后，按照標(biāo)樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標(biāo)樣溶 液順序進行測定。
[0023] 5結(jié)果計算：將測得的兩針試樣溶液以及試樣前后兩針標(biāo)樣溶液乙酸離子對化合 物峰面積分別進行平均，手工或利用色譜工作站峰面積-含量線形擬合，外標(biāo)法（200mg/L) 計算樣品中乙酸的含量。
[0024] 6實驗結(jié)果：3次測定乙酸樣品1#含量為98. 01 %，RSD為0. 20%;乙酸樣品2#含 量為 99. 63%，RSD為 0? 75 % ;乙酸樣品 3# 含量為 91. 22%，RSD為 0? 52 % ;
[0025] 實施例2本實施例對本發(fā)明方法的的方法學(xué)數(shù)據(jù)測定步驟如下：
[0026] 標(biāo)準(zhǔn)曲線：將實施例1中標(biāo)樣溶液稀釋成100~1800mg/L范圍內(nèi)10個不同水平 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在規(guī)定條件下進樣分析，以進樣質(zhì)量m值與對應(yīng)的峰面積A繪制乙酸常量 分析標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0027] 準(zhǔn)確度：采用倍量加入法在乙酸樣品中添加乙酸標(biāo)樣進行添加回收率試驗，添加 濃度為200mg/L，2000mg/L2個水平，每個添加水平5次重復(fù)測定，檢測方法同實施例1。根 據(jù)測定結(jié)果計算本發(fā)明的方法乙酸的加標(biāo)回收率，如表1所示。
[0028] 表1乙酸加標(biāo)回收率統(tǒng)計表
[0029]
[0030] 精密度：分別稱取8份乙酸樣品約0. 2g(精確至0.OOOlg)于lOOmL容量瓶，用水 定容至刻度。在實施例1的條件下稀釋10倍進樣，計算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD)。結(jié)果見表2〇
[0031] 表2乙酸樣品精密度測定結(jié)果統(tǒng)計表
[0032]
[0033] 本發(fā)明的方法準(zhǔn)確度和精密度符合常量分析要求，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，分析速度快，操 作簡便，易于普及實施。
【主權(quán)項】
1. 一種通過離子對探針實現(xiàn)的測定乙酸含量的反相間接光度色譜分析方法。其步驟 為： (1) 離子對探針試劑二苯胍母液（l〇〇mg/L)的配制； (2) 流動相的配制：將母液稀釋4倍加入丁酸改性劑（0.5mmol/L); (3) 向色譜柱栗入流動相，0. 5~2mL/min，系統(tǒng)平衡30min或更長時間； (4) 進樣與離子對化合物分離：稱量的乙酸樣品用超純水定容，適當(dāng)稀釋后進樣；樣品 在色譜柱端與離子對探針試劑形成待測離子對化合物；目標(biāo)離子對化合物及雜質(zhì)依據(jù)分配 比的不同獲得分離； (5) 測定：對形成的離子對化合物用紫外檢測器檢測，定量波長232nm，外標(biāo)法或標(biāo)準(zhǔn) 加入法計算含量。2. 根據(jù)權(quán)利1所述的測定方法，其特征在于儀器設(shè)備采用高壓輸液、紫外檢測 系統(tǒng)實現(xiàn)。色譜柱鍵合固定液采用鑲嵌酰胺極性基團的RP8,色譜柱規(guī)格為3.5 ym， 150mmX 4. 6mm(I. D.)或 5 y m，250mmX 4. 6mm(I. D.) 〇3. 根據(jù)權(quán)利I所述的測定方法，其特征在于二苯胍為離子對探針試劑，丁酸為改性劑。4. 根據(jù)權(quán)利1所述的測定方法，其特征在于色譜柱流動相進口端為離子對化合物生成 區(qū)，余為分離區(qū)；樣品為乙酸根陰離子，二苯胍鑰為陽離子，二者生成具有紫外吸收的離子 對化合物供檢測。5. 根據(jù)權(quán)利1所述的測定方法，其特征在于不考慮雜質(zhì)峰時有特征流出曲線（四特征 峰），出峰先后順序依次為水系統(tǒng)峰、紫外吸收離子對化合物峰、二苯胍系統(tǒng)峰、改性劑系統(tǒng) 峰。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以二苯胍為離子對探針試劑測定乙酸的間接光度色譜定量分析方法，屬于液相色譜分析領(lǐng)域。以鑲嵌酰胺極性基團固定液的反相色譜柱流動相進口端為離子對化合物生成的場所，以超純水中加入二苯胍/丁酸為流動相，進樣后，乙酸根與二苯胍鎓陽離子形成離子對化合物，產(chǎn)生紫外信號。該方法離子對探針和改性劑穩(wěn)定、安全，普通易得。采用液相色譜儀配紫外檢測器實施，普及率和可行性高，操作簡便。該方法有特征流出曲線，通過調(diào)整改性劑種類或濃度，對其他分析樣品亦具有適用性。外標(biāo)法或標(biāo)準(zhǔn)加入法定量，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，重復(fù)性好，分析快速，工效高。
【IPC分類】G01N30/02
【公開號】CN105021721
【申請?zhí)枴緾N201510263885
【發(fā)明人】范志先, 趙文英, 孫素莉, 武智強
【申請人】青島科技大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年5月22日