王威 韓楓 魏磊
(河南水文水資源局 鄭州 450003)
揮發(fā)酚測定中4-氨基安替比林純化方法探討
王威 韓楓 魏磊
(河南水文水資源局 鄭州 450003)
用4-氨基安替比林分光光度法測定水中揮發(fā)酚時,4-氨基安替比林的純度對實驗空白值影響顯著,影響實驗結(jié)果的準確度。本文通過不同的純化方法對4-氨基安替比林進行處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn),用無水乙醇對試劑晶體進行洗脫的方法適應性較強,可使實驗空白顯著降低,同時不降低方法靈敏度,用氯仿對4-氨基安替比林溶液進行萃取對方法靈敏度影響較大,應注意氯仿使用量。
4-氨基安替比林 乙醇 氯仿 實驗空白 靈敏度
4-氨基安替比林(4-AAP)分光光度法因具有選擇性高而又穩(wěn)定的特點被確定為我國測定飲用水、地表水、地下水和工業(yè)廢水中揮發(fā)酚的標準方法。在4-AAP萃取比色法中,要求實驗空白的吸光度應在0.100A(2cm比色皿)以下,新方法改用3cm比色皿后,其空白吸光度應不高于0.150A,研究結(jié)果表明4-AAP的純度是影響吸光度的主要因素。4-AAP(結(jié)構(gòu)式見圖1)易氧化變質(zhì),在潮濕環(huán)境下,其右側(cè)-NH2可以被空氣中的O2氧化為-NO,產(chǎn)生氧化產(chǎn)物安替比林紅,安替比林紅可以被氯仿萃取,且在460nm處有較強吸收,從而使實驗空白值偏高。筆者所用天津科密歐公司的產(chǎn)品,使用3cm比色皿測定時,空白值往往在0.300以上。
由于目前藥品質(zhì)量不均衡,此問題一直嚴重困擾揮發(fā)酚的測定。于是產(chǎn)生了各種各樣提純4-AAP的方法。
目前主要純化方法有兩大類:一類是通過萃取、吸附過濾等方法對配制好的4-AAP溶液進行提純處理;一類是直接對4-AAP晶體進行洗脫處理。
液體提純法主要有氯仿萃取法、活性炭吸附法、硅鎂型吸附劑吸附法等。氯仿萃取法原理基于4-AAP氧化產(chǎn)物可以被氯仿選擇性萃取。活性炭吸附法和硅鎂型吸附劑法類似,主要基于活性炭和硅鎂型吸附劑對4-AAP氧化產(chǎn)物的選擇吸附能力。
晶體洗脫法主要有苯洗脫法和乙醇洗脫法等,其原理基于4-AAP和其氧化產(chǎn)物在洗脫劑中有不同的溶解度。
以上方法中,氯仿萃取法、活性炭吸附法、硅鎂型吸附劑吸附法對4-AAP溶液的提純效果類似,均可以有效降低實驗空白值,但是活性炭吸附法需要長時間靜置,硅鎂型吸附劑則需要長時間的烘制,且二者選擇性較差,以氯仿萃取法使用最為廣泛;苯洗脫法和乙醇洗脫法均是對試劑晶體進行處理,由于苯有毒,操作不當對人體有較大傷害,新的國標方法中已將其棄用,而乙醇具有操作簡便快速,且無毒高效的特點,可以普遍應用。本文選擇了氯仿萃取法和乙醇洗脫法進行實驗,以驗證兩種提純方法的試用范圍。
T6可見分光光度計;苯酚標準溶液:500mg/L;苯酚標準使用溶液:1.00mg/L;8%鐵氰化鉀溶液,臨用新配;氨水—氯化銨緩沖溶液(pH=10±0.2)。
揮發(fā)酚測定方法采用HJ503-2009規(guī)定的標準方法。
分別取用未提純的4-AAP配置的2%的溶液100ml加入6 只分液漏斗中,分別加入1ml、2ml、4ml、6ml、8ml、10ml氯仿,保持頻率和幅度一致,劇烈震搖2min,靜置,放出下層氯仿,保留上層溶液備用,在實驗中發(fā)現(xiàn)上層溶液變成乳濁液且較長時間內(nèi)無法澄清,因此將上層溶液用快速濾紙過濾,使其破乳澄清,儲存于棕色試劑瓶中備用。
將約25g4-AAP放入置有雙層濾紙的漏斗中,加入無水乙醇至剛沒過晶體,邊攪拌邊過濾,并用少量無水乙醇沖洗幾次,直至濾液接近無色。收集濾餅,在通風背陰處使乙醇揮發(fā),將干燥后的4-APP研磨成粉末,配制成2%的溶液,儲存于棕色試劑瓶中備用。由于4-AAP在乙醇中有一定溶解度,沖洗時應遵循少量多次的原則,避免試劑損失過大。筆者實驗大約回收了50%的試劑。
取8支500ml分液漏斗,分別加入250ml無酚水,2.0ml緩沖溶液,搖勻。前兩個分別加入未提純的4-AAP溶液和用乙醇洗脫后配制的4-AAP溶液,編號記做1和2,后6支分別加入上述經(jīng)過不同量氯仿處理過的4-AAP溶液,混勻,編號依次記做3~8,然后分別加入1.5ml鐵氰化鉀溶液,混勻,10min后準確加入10ml氯仿萃取,測定吸光度,結(jié)果見圖2。
表1 兩種純化方法標準物質(zhì)測定結(jié)果
另取8支分液漏斗,分別加入1.00mg/L揮發(fā)酚標液5ml,加蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,此時揮發(fā)酚溶液濃度為20μg/L。將定容好的溶液轉(zhuǎn)移到8支500ml分液漏斗中,加2.0ml緩沖溶液,混勻,同上分別加入8種不同的4-AAP溶液1.5ml,混勻,編號同樣記做1~8,再加1.5ml鐵氰化鉀溶液,混勻10min后準確加入10ml氯仿萃取測定吸光度,以測出的揮發(fā)酚溶液吸光度減去空白值,得到20μg/L揮發(fā)酚吸光度響應值,相關(guān)結(jié)果見圖2。
由圖2可以看出,2號即用乙醇洗脫后配制的4-AAP溶液,空白吸光度在0.1A左右,完全滿足實驗要求;用氯仿萃取的溶液,在氯仿用量達到2ml以后即4~8號均可滿足實驗空白值要求,氯仿用量超過2ml以后,空白吸光度下降趨勢逐漸趨緩,直至穩(wěn)定在0.09A左右;測定20μg/L揮發(fā)酚樣品時,2號對揮發(fā)酚樣品的響應值最高,僅有2號對20μg/L揮發(fā)酚樣品吸光度響應值達到了0.31A以上,使用乙醇洗脫4-AAP所得溶液測定的靈敏度最高;3~8號,隨著氯仿用量的加大,響應值下降較為明顯,且一定程度上有擴大的趨勢。這是因為經(jīng)氯仿純化的4-AAP溶液其有效成分濃度有所揮發(fā)且不確定,而該溶液的濃度對方法靈敏度有較大影響。而使用乙醇洗脫的4-AAP配制的溶液,其濃度是確定的,不存在方法靈敏度隨實驗空白值降低的情況。實驗表明使用2ml氯仿處理空白值滿足實驗要求,靈敏度也較高,氯仿用量增加到5ml時,標準曲線斜率下降了38%,其他的實驗結(jié)果表明,5ml氯仿萃取空白值才可滿足要求??梢?,使用氯仿對配制的4-AAP溶液進行萃取,有以下兩個問題:一是由于藥劑差異,氯仿用量差異較大,每批提純后的空白值也不穩(wěn)定,表明純化后的試劑并不穩(wěn)定。二是4-AAP純化后方法靈敏度有所下降,下降幅度應該有所控制,在空白值和靈敏度之間做出平衡選擇尤為重要。
由于使用2ml氯仿萃取的4-AAP空白值符合測定要求,且相對其余更大量氯仿用量其靈敏度最高,一次用該溶液配制的4-AAP溶液和用乙醇洗脫后配制的4-AAP溶液分別按照標準方法繪制標準曲線,曲線及相關(guān)系數(shù)見圖3。
由圖3中可以看出,二者所繪標準曲線相關(guān)系數(shù)相當,均滿足實驗要求。在二者測定空白值相當?shù)那闆r下,采用2ml氯仿萃取過的4-AAP繪制的標準曲線其斜率較用乙醇洗脫后配制的溶液低,約低10%,在方法靈敏度上,采用乙醇洗脫具有優(yōu)勢。
使用兩種溶液對已知濃度保準物質(zhì)進行測定,結(jié)果見表1。
由表1可以看出,兩種4-AAP溶液對揮發(fā)酚的測定準確度和精密度相當,均可以滿足揮發(fā)酚測定要求。
對4-AAP溶液進行純化,優(yōu)點是節(jié)省試劑,但是節(jié)省試劑的同時降低了4-AAP溶液的濃度,使方法靈敏度有一定程度降低。用氯仿萃取時,因萃取的程度不可能完全相同,造成空白值和方法靈敏度也不同,對使用不同批號試劑、需加入不同量的氯仿來處理4-AAP溶液,氯仿用量需要通過實驗確定,尋找實驗空白和方法靈敏度的平衡點。同時,萃取后造成溶液乳化,也給萃取分離帶來一定干擾。
對4-AAP晶體進行純化,優(yōu)點是操作方法簡單快捷,對操作條件要求不高,適合失效程度不同的試劑;僅對固體藥品進行處理,對藥品性質(zhì)幾乎沒有影響,所配溶液的濃度確定和方法靈敏度高;而且固體試劑穩(wěn)定性更好,消除了萃取方法因萃取程度不同造成的差異,便于長期儲存;由于可以一次進行大批量處理,避免了每個實驗周期均需對4-AAP進行提純,總體上節(jié)約了時間。缺點是由于4-AAP在溶劑中有一定溶解度,試劑損失較大,經(jīng)濟性較差。
對于兩種提純方法,可以根據(jù)實際需要選用,如果經(jīng)濟上可以承受,筆者建議選擇對4-AAP晶體進行洗脫,可以獲得更加穩(wěn)定高效的試劑,使實驗達到最佳效果