四氯鄰苯二甲酸酐高效液相色譜分析

翁建新 徐國(guó)明 翁大衛(wèi) 劉小華

（捷馬化工股份有限公司，浙江龍游324400）

分析與檢測(cè)

四氯鄰苯二甲酸酐高效液相色譜分析

翁建新 徐國(guó)明 翁大衛(wèi) 劉小華

（捷馬化工股份有限公司，浙江龍游324400）

采用高效液相色譜法（HPLC）對(duì)四氯鄰苯二甲酸酐分析方法進(jìn)行研究，考察了樣品制備、流動(dòng)相、色譜柱、檢測(cè)波長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，使用甲醇為溶劑，以乙腈加水的酸溶液為流動(dòng)相，在C18柱上對(duì)四氯鄰苯二甲酸酐及雜質(zhì)組分進(jìn)行HPLC分離，在240 nm波長(zhǎng)下檢測(cè)用外標(biāo)法定量；方法的回收率為99.2%，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.16，線性范圍20～100 μg/g（相關(guān)系數(shù)0.999 9）。方法操作簡(jiǎn)便、時(shí)間短、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度和精密度高，可滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制四氯鄰苯二甲酸酐的定量分析要求。

四氯鄰苯二甲酸酐；高效液相色譜；甲醇

四氯鄰苯二甲酸酐為白色結(jié)晶或無(wú)色棱型針狀晶體，主要用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、顏料等中間體、樹(shù)脂阻燃劑、塑料增強(qiáng)劑。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，特別是用于醫(yī)藥和出口，對(duì)四氯鄰苯二甲酸酐的質(zhì)量提出了更高的要求，因此對(duì)其分析應(yīng)更快、更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確。目前市場(chǎng)上較多采用的檢測(cè)方法是以乙酸銨和甲醇為流動(dòng)相的高效液相色譜（HPLC）分析，但測(cè)定過(guò)程尚不夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確[1]。本研究采用無(wú)水甲醇溶解樣品，使之完全酯化反應(yīng)，用乙腈加三氟乙酸水溶液作流動(dòng)相，以期能將樣品中各組分離完全，達(dá)到快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的分析要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和設(shè)備

液相色譜儀，島津LC-20AB；檢測(cè)器，島津SPE-20AB；色譜柱，250 mm×6.0 mm不銹鋼柱，固定相為C18 ODS 5 μm；色譜工作站或積分儀；20 μL定量環(huán)，100 μL平頭微量注射器；超聲波波清洗器。流動(dòng)相，乙腈+水+三氟乙酸=55+45+0.1；檢測(cè)波長(zhǎng)240 nm，體積流量1.0 mL/min，進(jìn)樣量20 μL。

1.2 試劑和溶液

甲醇（不含水分），乙腈，色譜純；三氟乙酸，分析純；四氯鄰苯二甲酸酐，標(biāo)樣，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.0%。水：實(shí)驗(yàn)室二級(jí)水。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

精確稱(chēng)取四氯鄰苯二甲酸酐標(biāo)樣約50 mg（精確至0.1 mg）于50 mL容量瓶中，用甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻。置于超聲波清洗器上超聲20 min，冷卻至室溫。再用移液管分別吸取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL上述溶液于50 mL容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度，搖勻。上述標(biāo)準(zhǔn)溶液四氯鄰苯二甲酸酐的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為20.0、40.0、60.0、80.0、100.0 mg/kg。

在選定的色譜條件下，用微量注射器依次分別吸取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0、40.0、60.0、80.0、100.0 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)溶液注入進(jìn)樣閥，測(cè)量各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的四氯鄰苯二甲酸酐色譜峰面積。以四氯鄰苯二甲酸酐的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 樣品的測(cè)定

精確稱(chēng)取含四氯鄰苯二甲酸酐約50 mg（精確至0.1 mg）于50 mL容量瓶中，用無(wú)水甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻。置于超聲波清洗器上超聲30 min，冷卻至室溫。再用移液管吸取2.0 mL上述溶液于50 mL容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度，搖勻。

在選定的色譜條件下，用微量注射器吸取與試樣溶液含量相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液分別注入進(jìn)樣閥，測(cè)量標(biāo)樣溶液和試樣溶液中的四氯鄰苯二甲酸酐色譜峰的面積。用外標(biāo)法定量計(jì)算。

典型的四氯鄰苯二甲酸酐色譜見(jiàn)圖1。

圖1 四氯鄰苯二甲酸酐試樣HPLCFig1 HPLC of sample of TCPA

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱及流動(dòng)相

選取不同牌號(hào)的C18 250 mm×4.6 mm色譜柱、不同的流動(dòng)相配比，對(duì)四氯鄰苯二甲酸酐進(jìn)行分析和對(duì)比。結(jié)果表明：1）甲醇+乙酸銨溶液=50+50，峰形差，雜質(zhì)分離不夠完全；2）乙腈+乙酸銨溶液=50+ 50，主峰拖尾，雜質(zhì)分離不完全；3）乙腈+水+乙酸= 55+45+0.1，主峰出峰太快，雜質(zhì)分離不完全；4）乙腈+水+三氟乙酸=55+45+0.1，主峰峰形對(duì)稱(chēng)，能對(duì)試樣進(jìn)行有效分離，達(dá)到滿意的效果。不同牌號(hào)的C18柱能滿足分析要求。

2.2 檢測(cè)波長(zhǎng)

四氯鄰苯二甲酸酐在240 nm波長(zhǎng)處有最大吸收峰，靈敏度較高。

2.3 樣品制備

圖2 用乙腈溶解四氯鄰苯二甲酸酐標(biāo)樣的HPLCFig2 HPLC of standard sample of TCPA dissolved by acetonitrile

選擇了乙腈、甲醇、乙腈+甲醇進(jìn)行溶解樣品。其中以乙腈溶解樣品所得結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，四氯鄰苯二甲酸酐出峰提前且嚴(yán)重變形，從四氯鄰苯二甲酸出峰位置開(kāi)始出現(xiàn)一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的拖尾，其間還有1個(gè)小尖峰，為未酯化四氯鄰苯二甲酸酐的峰。

而用甲醇、甲醇+乙腈溶樣則能得到較為理想的四氯鄰苯二甲酸酐色譜峰。

進(jìn)一步研究表明，四氯鄰苯二甲酸酐在酸性或堿性條件下都會(huì)水解，當(dāng)試樣中四氯鄰苯二甲酸酐進(jìn)入色譜柱后，在含水的酸性（或堿性）流動(dòng)相中會(huì)逐漸水解四氯鄰苯二甲酸（鹽），且這個(gè)過(guò)程是漸進(jìn)式的，故得到的色譜圖成一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的拖尾。要防止水解，應(yīng)當(dāng)使被測(cè)試樣中的四氯鄰苯二甲酸酐轉(zhuǎn)化成在檢測(cè)條件下不能水解的酯。

用甲醇溶解樣品過(guò)程中，是甲醇與四氯鄰苯二甲酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到四氯鄰苯甲酸甲酯。這樣才可進(jìn)行準(zhǔn)確的色譜定量分析。如果溶解樣品的甲醇含有少量的水分，四氯鄰苯二甲酸的色譜峰明顯偏高（見(jiàn)圖3）。

圖3 含微量水分甲醇溶解四氯鄰苯二甲酸酐標(biāo)樣的HPLCFig3 HPLC of standard sample of TCPA dissolved by methanol containing trace moisture

當(dāng)溶樣過(guò)程酯化完全時(shí)，即超聲時(shí)間足夠（達(dá)到30 min），在色譜圖中四氯鄰苯二甲酸的位置不會(huì)有峰出現(xiàn)。

2.4 線性范圍

按1.3節(jié)方法測(cè)定的標(biāo)樣溶液，以標(biāo)準(zhǔn)樣四氯鄰苯二甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)、響應(yīng)值峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖4。

圖4 四氯鄰苯二甲酸酐外標(biāo)法工作曲線Fig4 Working curve of TCPA by external standard method

由圖4可得線性方程為A/(V·min)=[858 2w/ (μg·g-1)]+14.4，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 9，見(jiàn)其良好的線性關(guān)系。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)添加回收率

在方法選定的條件下，測(cè)定1～6號(hào)試樣中四氯鄰苯二甲酸酐的含量，加入20.24 μg/g標(biāo)準(zhǔn)樣后再測(cè)定四氯鄰苯二甲酸的含量，計(jì)算添加標(biāo)準(zhǔn)回收率，結(jié)果列于表1。

表1 四氯鄰苯二甲酸酐測(cè)定方法回收率Tab1 Recovery of determination method of TCPA

表1數(shù)據(jù)表明，平均回收率為99.21%，能滿足高含量產(chǎn)品的分析要求。

2.6 不同樣品的重現(xiàn)性

對(duì)高含量試樣進(jìn)行測(cè)定，方法的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表2。

從表2可以看出，對(duì)高含量試樣的測(cè)定結(jié)果復(fù)性較好，其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16，變異系數(shù)為0.16。

2.7 討論

1）使用無(wú)水甲醇以及樣品制備過(guò)程中禁止帶入微量水分，是達(dá)到分析結(jié)果準(zhǔn)確性的必要條件。用于制備樣品的容器必須保證無(wú)水，即操作中應(yīng)選用新烘干的器皿。這可以避免分析結(jié)果出現(xiàn)不確定性。

2）溶樣是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，應(yīng)當(dāng)有足夠的時(shí)間，使試樣中四氯鄰苯二甲酸酐與甲醇充分接觸反應(yīng)。操作上溶樣時(shí)要放置超聲波清洗器上進(jìn)行超聲20 min。

3）從表1和表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及圖1可以看出，使用甲醇為溶劑，液相色譜峰形對(duì)稱(chēng)，各組分分離完全，回收率達(dá)99%以上，重現(xiàn)性好。

表2 四氯鄰苯二甲酸酐測(cè)定方法重現(xiàn)性Tab2 Reproducibility of determination method of TCPA

3 結(jié)論

采用高效液相色譜法（HPLC）對(duì)四氯鄰苯二甲酸酐分析方法進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，方法的回收率為99.2%，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.16，線性范圍20～100 μg/g（相關(guān)系數(shù)0.999 9），方法操作簡(jiǎn)便、時(shí)間短、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度和精密度高，可滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制四氯鄰苯二甲酸酐的定量分析要求。

[1]李春梅、沈日炯.染料及顏料產(chǎn)品中四氯苯酐的反相液相色譜分析[M].染料與染色,2010,47(1):54-56.

O657.7+2

A%10.3969/j.issn.1006-6829.2015.06.011

2015-07-14；

2015-08-17