毛細(xì)管氣相色譜法測定消毒劑中甲酚位置異構(gòu)體

趙凌國　尹江偉　付　斌　曾雙飛　周指明

(1.深圳市寶安區(qū)疾病預(yù)防控制中心，深圳 518100；2.廣東醫(yī)學(xué)院，東莞 523808)

?

毛細(xì)管氣相色譜法測定消毒劑中甲酚位置異構(gòu)體

趙凌國1尹江偉1付斌1曾雙飛2周指明1

(1.深圳市寶安區(qū)疾病預(yù)防控制中心，深圳 518100；2.廣東醫(yī)學(xué)院，東莞 523808)

建立了毛細(xì)管氣相色譜法分離和測定消毒劑中3種甲酚位置異構(gòu)體的方法。消毒劑中的甲酚用乙醚進(jìn)行萃取，HP-FFAP毛細(xì)管柱進(jìn)行分離，氫火焰離子化檢測器檢測，同時運用外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。乙醚、水楊醛(內(nèi)標(biāo))、對甲酚、間甲酚和鄰甲酚完全分離，峰面積和濃度的線性關(guān)系良好，3種甲酚位置異構(gòu)體加標(biāo)回收率為82%～107%，精密度RSD為2.6%～7.2%。該方法簡單、快速，具有良好的準(zhǔn)確度和精密度，適用于消毒劑中3種甲酚位置異構(gòu)體含量的測定。

甲酚氣相色譜消毒劑異構(gòu)體

甲酚是重要的精細(xì)化工中間體，同時也是環(huán)境中較為普遍的有機(jī)污染物，研究其分析方法具有重要意義。甲酚極性較強，有3種理化性質(zhì)極其接近的位置異構(gòu)體，其中間甲酚與對甲酚沸點相差僅0.3℃。鄰甲酚、間甲酚和對甲酚的pKa值差別也很小，普通分析方法難以完全分離。在文獻(xiàn)報道的測定方法中，常規(guī)的比色法[1，2]、紫外分光光度法[3]和滴定法[4]只能測定總酚的含量。高效液相色譜法無法分離間甲酚和對甲酚[5-7]，衍生化過程繁瑣[7]。毛細(xì)管電泳法存在鄰甲酚和間甲酚分離效果不理想的問題[8]。

目前，氣相色譜法是檢測甲酚的主要方法，包括分析單一異構(gòu)體，如鄰甲酚[9]、對甲酚[10]和間甲酚[11，12]，以及分離3種異構(gòu)體，使用填充柱分離甲酚異構(gòu)體，效果不理想[13，14]。近年來毛細(xì)管氣相色譜被廣泛運用，文獻(xiàn)報道HP-5柱與 Rtx-200柱能分離多種酚類，但均無法將對甲酚和間甲酚完全分開[15，16]。張明明等[12]篩選FFAP、阿匹松、OV-1、SE-54、OV-17和SE-30毛細(xì)管柱，臧娜等[17]篩選SE-30、SE-54、OV-17和PEG-20M毛細(xì)管柱，用于分離甲酚異構(gòu)體，結(jié)果均不理想。為了增強分離效果，環(huán)糊精類(cyclodextrin,CD)衍生物被作為固定相分離甲酚異構(gòu)體，如多種β-CD[18]，U-CD[19]和α-CD[17]的衍生物。含偶氮苯和膽甾酯側(cè)鏈的聚硅氧烷高分子液晶也被作為毛細(xì)管氣相色譜固定液，用于分離二氯苯異構(gòu)體和甲酚異構(gòu)體[20]，但上述環(huán)糊精類和高分子液晶固定相合成比較繁瑣，不易普及。于大海等[21]使用DB-225毛細(xì)管柱(50%-氰丙基苯基)-二甲基聚硅氧烷為固定液)分離甲酚異構(gòu)體，取得一定分離效果。本實驗采用商品化的HP-FFAP毛細(xì)管柱同時分離3種甲酚位置異構(gòu)體，取得優(yōu)于以往文獻(xiàn)報道的分離效果。

1　材料與方法

1.1儀器與試劑

島津GC2010氣相色譜儀，配有氫火焰離子化檢測器；HP-FFAP毛細(xì)管柱(50 m×0.52 μm×0.32 mm)。所用的水是18.2 MΩ超純水；乙醚和鹽酸購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；水楊醛(批號20150310)、對甲酚(批號20150205)、鄰甲酚(批號20150122)、間甲酚(批號20140731)對照品購自天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；瑞泰奇牌甲酚皂消毒液購自山東瑞泰奇洗滌消毒科技有限公司(批號151017)；利爾康牌復(fù)方甲酚皂消毒液購自山東利爾康醫(yī)療科技股份有限公司(批號151019A)；德新康消毒液購自德州德新康消毒制品有限公司(批號：150903)，北洲牌甲酚皂溶液購自南昌白云藥業(yè)有限公司(批號20141102)。

1.2色譜條件與溶液配制

HP-FFAP毛細(xì)管柱(50 m×0.52 μm×0.32 mm)；程序升溫：50℃，保持1min，20℃/min至140℃，2℃/min至160℃，保持20 min；分流進(jìn)樣(1∶50)，進(jìn)樣量1 μL；進(jìn)樣口溫度：200℃；檢測器溫度：250℃；載氣：氮氣，恒流，2.26 mL/min。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別稱取鄰甲酚、間甲酚、對甲酚和水楊醛對照品0.14 g，乙醚溶解，定容至50 mL，作為標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。將標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液用乙醚稀釋，配置成一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，取1 μL注入氣相色譜儀，測定。

內(nèi)標(biāo)溶液：稱取水楊醛1.35 g，置50 mL容量瓶中，加乙醚使溶解并稀釋至刻度，搖勻，作為內(nèi)標(biāo)溶液。

樣品溶液：精密稱取消毒劑1.0 g，置分液漏斗中，加鹽酸0.2 mL，加水3 mL，搖勻。精密加入乙醚20 mL，振搖，靜置分層，棄去水層。精密量取乙醚提取液1 mL和內(nèi)標(biāo)溶液1 mL，搖勻，取5 μL注入氣相色譜儀，測定。

2　結(jié)果與討論

2.1甲酚位置異構(gòu)體分離

由于甲酚的3種位置異構(gòu)體具有相似結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，以往報道的分離方法效果均不太理想，間甲酚和對甲酚未基線分離[7,12-16,21]，或者分離度不高[17-20]。采用商品化的HP-FFAP毛細(xì)管柱分離甲酚位置異構(gòu)體，取得優(yōu)于以往報道的分離效果，結(jié)果如圖1所示，3種甲酚異構(gòu)體和水楊醛的分離效果如表1所示。

圖1　甲酚位置異構(gòu)體和水楊醛的氣相色譜分離圖峰鑒定:1.乙醚;2.水楊醛;3.鄰甲酚;4.對甲酚;5.間甲酚

化合物保留時間分離度對稱因子理論塔板數(shù)乙醚2.2920.0001.53847923水楊醛12.227149.1191.038286438鄰甲酚21.81369.6501.010225179對甲酚26.33222.6191.129238302間甲酚26.8412.2041.071191147

2.2方法學(xué)考察

不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣分析，結(jié)果如圖2所示。在43.5～2720 μg/mL濃度范圍內(nèi)，以峰面積對濃度進(jìn)行線性回歸，4種物質(zhì)線性關(guān)系良好。以3倍信噪比(S/N)對應(yīng)分析物濃度作為檢出限，10倍信噪比對應(yīng)分析物濃度作為定量限，甲酚和水楊醛的相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示。

圖2　不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖峰鑒定:1.水楊醛;2,.鄰甲酚;3.對甲酚;4.間甲酚

樣品回歸方程相關(guān)系數(shù)線性范圍(μg/mL)檢出限(μg/mL)定量限(μg/mL)水楊醛Y=1640.2x+120330.999443.5～27200.0670.223鄰甲酚Y=1522.5x+150720.999243.5～27200.1160.385對甲酚Y=1782.8x-214590.999843.5～27200.1300.434間甲酚Y=1717.8x+258510.999343.5～27200.1280.427

中國藥典處方中，甲酚皂溶液 (來蘇兒)由甲酚 500 mL、植物油300g、氫氧化鈉 43g 和水配至1000 mL而成[22]。按該比例制備皂體1.0 g，分別加入藥典處方量 80%,100%和120%的甲酚異構(gòu)體，水浴加熱溶解后搖勻，再加水搖勻并定容，得到低、中和高濃度的甲酚皂溶液樣品。按1.2項下方法經(jīng)乙醚萃取后，進(jìn)樣測定，同時運用外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法計算消毒劑中甲酚的含量，所得結(jié)果一致。鄰甲酚的低、中、高3個濃度組平均加樣回收率為82%～94%，對甲酚為85%～103%，間甲酚為83%～107%。精密度考察結(jié)果顯示鄰甲酚3個濃度組重復(fù)萃取測定RSD (n=5)為2.6%～5.1%，對甲酚為4.1%～7.2%，間甲酚為3.3%～5.8%，結(jié)果顯示方法的精密度良好。

2.3樣品測定

為了考察方法在實際檢測中的應(yīng)用，將不同品牌的消毒劑適當(dāng)稀釋后，用乙醚萃取后進(jìn)行分析，結(jié)果如圖3所示。在所有消毒劑樣品中，均檢出甲酚，且3種位置異構(gòu)體完全分離，受雜質(zhì)干擾少。表3結(jié)果顯示4種消毒劑的甲酚總含量與標(biāo)示量基本一致。此外，研究發(fā)現(xiàn)各消毒劑的甲酚原料藥有所不同，瑞泰奇和德新康消毒液中，各甲酚異構(gòu)體的構(gòu)成比例基本一致，而與北洲和利爾康不同。

圖3　北洲甲酚皂溶液(a).利爾康復(fù)方甲酚皂消毒液；(b).瑞泰奇甲酚皂消毒液；(c).和德新康消毒液；(d).樣品的色譜圖 峰鑒定:1.鄰甲酚;2.對甲酚;3.間甲酚

樣品標(biāo)示量(%)鄰甲酚含量(比例,%)對甲酚含量(比例,%)間甲酚含量(比例,%)甲酚總量(V/V,%)北洲50137g/L(27.4)159g/L(31.8)204g/L(40.8)49利爾康2.7～3.3(V/V)0.3g/L(0.9)12.8g/L(40.0)18.9g/L(59.1)3.1瑞泰奇27.0～33.0g/L9.1g/L(33.2)4.7g/L(17.2)13.6g/L(49.6)27.4g/L德新康4.8～5.2(V/V)16.4g/L(33.4)8.4g/L(17.1)24.3g/L(49.5)4.8

3　討論與小結(jié)

建立了一種采用商品化HP-FFAP毛細(xì)管柱同時分離和測定3種甲酚位置異構(gòu)體的方法。消毒劑中的甲酚用乙醚萃取后直接進(jìn)樣分析，鄰甲酚、間甲酚和對甲酚完全分離。本方法樣品處理過程簡單、快速，具有良好的準(zhǔn)確度和精密度，適用于消毒劑中甲酚異構(gòu)體含量的測定。

[1] 陳安之.作業(yè)環(huán)境空氣中有毒物質(zhì)檢測方法[M].北京:北京經(jīng)濟(jì)學(xué)院出版社,1991：206- 209.

[2] 國家環(huán)境保護(hù)局.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1990：184- 191.

[3] 劉小翠,柳東陽,楊雪峰,杜家洋,袁香麗,李珊珊.紫外分光光度法測定來蘇兒中甲酚含量的方法[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2015,(3):222-224.

[4] 務(wù)宗偉,陳合剛.應(yīng)用光度法和溴化滴定法測定廢水中揮發(fā)性酚的比較[J].黑龍江環(huán)境通報,2000,24(3):39,68- 69.

[5] 謝復(fù)煒,趙明月,王昇,等.卷煙主流、測流煙氣中酚類化合物的高效液相色譜測定[J].煙草科技,2004(5):6-10.

[6] 黃云,樊英,繆明明,等.用快速分離柱高效液相色譜法測定煙草中的幾種酚[J].分析試驗室,2007,26(8):8-13．

[7] 呂海濤,孫家隆,張栓紅.柱前衍生高效液相色譜法分離分析甲酚異構(gòu)體[J].理化檢驗-化學(xué)分冊,2010,46(4):383-385．

[8] 唐愛東,蘇琳娜,鐘巖亮,孫小龍.毛細(xì)管區(qū)帶電泳分離甲酚異構(gòu)體的研究[J].福建分析測試,2010,19(2):6-9.

[9] 李四生,朱海燕,張克才,宋曉瓊,戴震,葛成相.工作場所空氣中鄰甲酚毛細(xì)管柱氣相色譜測定法[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2013,23(6):1383-1385.

[10] 鄧國才,穆瑞才,陳榮悌,崔春需,馬之福,李冠偉,郭德華.對甲酚的氣相色譜分析[J].理化檢驗-化學(xué)分冊,1997,33(3):123-125.

[11] 徐英,高雪軍,張金,朱莉萍.氣相色譜法測定抗毒素中的間甲酚含量[J].微生物學(xué)免疫學(xué)進(jìn)展,2008,36(2):5-8.

[12] 張明明,田曉露,關(guān)永毅.氣相色譜法快速測定間甲酚含量[J].燃料與化工,2011,42(6):50-51.

[13] 李凌波,王波,林大泉.熱脫附-填充柱氣相色譜法測定空氣中的苯酚和甲酚[J].上海環(huán)境科學(xué),1996,15(1):31-33.

[14] 吳勝栽.甲酚異構(gòu)體的氣相色譜分析.分析化學(xué),1975,3(5):412.

[15] Heber T,Stan H J.Detection of more than 50 substituted phenols as their t-butyldimethylsilyl derivatives using gas chromatography-mass spectrometry [J].AnalyticaChimicaActa,1997,341:21- 34.

[16] Gurka F,Pyle S,Titus R.Environmental applications of gas chromatography/atomic emission detection [J].Anal Chem,1997,69:2411- 2417.

[17] 臧娜,王海洋,谷金儒,王守凱.毛細(xì)管氣相色譜法分析甲酚異構(gòu)體[J].燃料與化工，2015，46(5):52-55.

[18] 陶旦妮,史雪巖,顧峻嶺,傅若農(nóng).環(huán)糊精衍生物固定相毛細(xì)管氣相色譜法分離甲酚位置異構(gòu)體[J].分析化學(xué),2001,29(10):1150-1153.

[19] 張月琴,史雪巖,傅若農(nóng),韓江華,張烴.毛細(xì)管氣相色譜法分析苯酚和甲酚位置異構(gòu)體[J].北京理工大學(xué)學(xué)報,2000,20(3):380-384.

[20] 唐新德,張其展，侯昭升,等.偶氮苯和膽甾酯側(cè)鏈聚硅氧烷高分子液晶固定液色譜分離二氯苯和甲酚異構(gòu)體[J].化學(xué)分析計量,2002,11(6):21-22.

[21] 于大海,蘇佳妍,李慶民.毛細(xì)管柱氣相色譜法測定甲酚及甲酚皂溶液的含量[J].藥物分析雜志,2009,29(11):1867-1869.

Determination of cresol isomers in sterilants by capillary column gas chromatography.

Zhao Lingguo1,Yin Jiangwei1,Fu Bin1,Zeng Shuangfei2,Zhou Zhiming1

(1.Center for Disease Prevention and Control of Futian District,Shenzhen,518040 China;2.Guangdong Medical University,Dongguan,518060 China)

The cresol isomers were extracted by diethyl ether.Then they were separated on a HP-FFAP capillary column and analyzed by flame ionization detector.Both the external standard method and internal standard method were used for the quantitative analysis.Diethyl ether,salicylaldehyde,o-cresol、m-cresol and p-cresol were separated completely.A good linearity was found and the recoveries of cresol isomers in sterilants ranged from 82% to 107%，and the relative standard deviations (RSDs)ranged from 2.6% to 7.2%.This method is fast,accurate and precise.It is feasible for determination of cresol isomers in sterilants.

cresol；gas chromatography；sterilants；isomer

廣東省自然科學(xué)基金2015A030310454；深圳市科技項目JCYJ20140414100411116;深圳市衛(wèi)計委科研項目201505023。

趙凌國，男，1983年出生，博士，副主任技師，研究方向為衛(wèi)生檢驗，E-mail：zhaolingguo2008@163.com。

10.3936/j.issn.1001-232x.2016.04.007

2016-03-10