楊肖，孫清，孫玲，石海英

(山東省藥學科學院，山東省化學藥物重點實驗室，濟南 250101)

HPLC–ELSD法測定三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽的含量

楊肖，孫清，孫玲，石海英

(山東省藥學科學院，山東省化學藥物重點實驗室，濟南 250101)

建立正相高效液相色譜–蒸發(fā)光散射檢測法測定工業(yè)樣品中的三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽的含量。以正己烷–甲醇–四氫呋喃(體積比85∶10∶5，加0.5 mL三氟乙酸調節(jié)至pH 3.50)為流動相，等度洗脫三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽，色譜柱為HP–氨基正相柱，柱溫27℃，流量1.0 mL／min，蒸發(fā)光散射檢測器漂移管溫度80℃，載氣流量2.6 L／min。三乙醇胺單、雙、三季銨鹽質量濃度的自然對數與各自對應的色譜峰面積和的自然對數呈良好的線性，相關系數（r2）分別為0.991 4，0.996 7，0.991 5。測定結果的相對標準偏差為0.6%～2.6%(n=6)，加標回收率分別為98.6%，101.2%，97.9%。該方法準確快速，可以為三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽的生產工藝優(yōu)化提供理論數據。

高效液相色譜法；蒸發(fā)光散射檢測器；三乙醇胺單、雙、三脂季銨鹽

隨著生活水平的不斷提高，人們對穿著織物的柔軟整理要求日益提高。起主導作用的柔軟劑種類有很多，應用最廣的品種主要是表面活性劑，其中柔軟性和抗靜電性最好的是陽離子季銨鹽型表面活性劑［1–3］。典型的陽離子表面活性劑品種主要有雙烷基季銨鹽、酯基季銨鹽、咪唑啉季銨鹽、酰胺型季銨鹽等［4–5］，酰胺型季銨鹽因具有很好的柔軟性、抗黃變性、抗靜電性和生物降解性等優(yōu)點而備受青睞［6–8］。

三乙醇胺酯類季銨鹽不僅具有良好的抗靜電性和柔順性，而且能夠被生物降解［9–10］，這也代表了柔軟劑的發(fā)展方向。工業(yè)中生產的三乙醇胺酯類季銨鹽是以牛油脂肪酸為原料，通過與三乙醇胺酯化反應而制得，然后產物與硫酸二甲酯進行季銨化反應。牛油脂肪酸三乙醇胺的酯化反應受熱力學控制，得到的是單、雙、三酯的混合物。而文獻表明［11］，基于三乙醇胺酯類季銨鹽的性能取決于雙酯的含量，因此精確地分析樣品中的三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽的含量對合成工藝的優(yōu)化具有重要意義。

目前國內外用于測定三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽質量分數的方法主要有1H–NMR法［12］和高效液相色譜(HPLC)法［13］。1H–NMR法儀器價格昂貴，并且實驗數據處理繁瑣；傳統(tǒng)的HPLC法使用復雜的梯度洗脫條件，并且需要較長的時間穩(wěn)定系統(tǒng)。為了克服這些缺點，筆者建立了正相高效液相色譜–蒸發(fā)光散射檢測器（HPLC–ELSD)法等度洗脫快速分析工業(yè)樣品三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽，并利用Microsoft Office Excel公式計算出各組分的含量，對于工藝的優(yōu)化發(fā)揮了一定的作用。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

高效液相色譜儀：LC-10AT型，配有四元泵，日本島津公司；

Alltech2000–ELSD檢測器、Alltech色譜數據工作站：美國奧泰科技有限公司；

柱溫箱：HT–230A型，天津市恒奧科技發(fā)展有限公司；

電子天平：AE240型，瑞士梅特勒–托利多公司；

三乙醇胺酯類季銨鹽標準樣品：荷蘭聯合利華公司；

正己烷：色譜純，純度不低于99.5%天津科密歐化學試劑有限公司；

甲醇：色譜純，純度不低于99.9%，山東禹王實業(yè)有限公司；

四氫呋喃：色譜純，純度不低于99.8%，天津科密歐化學試劑有限公司；

三氟乙酸：99%，美國伊諾凱公司。

1.2 樣品處理

精密稱取25～30 mg樣品，置于10 mL容量瓶中，用流動相定容，搖勻，得樣品溶液。用微量進樣針移取20 μL樣品溶液進行HPLC–ELSD檢測，得到色譜峰面積的數據以供Microsoft Office Excel計算，每個樣品進行3次平行試驗。

1.3 色譜條件

色譜柱：HP–Amino氨基柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流動相：正己烷–甲醇–四氫呋喃(體積比85∶10∶5，加入0.5 mL的三氟乙酸調節(jié)至pH 3.50)，過0.45 μm微孔濾膜過濾，超聲脫氣15 min，等度洗脫；進樣體積：20 μL；柱溫：27℃，流量：1 mL／min；ELSD參數：漂移管溫度80℃，載氣流量2.6 L／min。

1.4 結果計算方法

根據標準樣品中三乙醇胺單、雙、三季銨鹽的含量配比（已知參數），計算得標準樣品中三乙醇胺單、雙、三季銨鹽的質量濃度。由Microsoft Office Excel公式計算每個濃度下三乙醇胺單酯的色譜峰面積和(Y)，根據標準樣品中單酯的質量濃度(X)，得到X與Y的關系方程。將樣品中單酯的色譜峰面積和代入關系方程計算得質量濃度c單酯。以同樣方法得到c雙酯和c三脂，進而計算得樣品中單、雙、三脂三乙醇胺酯類季銨鹽的含量。

2 結果與討論

2.1 檢測器參數的選擇

檢測器參數主要是漂移管溫度和載氣流量［14］。通過對這兩個參數的研究發(fā)現，漂移管溫度和載氣流量對基線的穩(wěn)定性和待測物質的響應值有較大的影響(見圖1)。由圖1可知，在70～80℃之間，漂移管溫度較低時，色譜圖基線水平較高；漂移管溫度過高時噪音較大［15］，最終漂移管溫度選擇80℃。霧化器載氣流量與噪音的關系見圖2。由圖2可知，載氣流量不大于2.6 L／min時，噪音水平均在0.3 mV左右，載氣流量增大，則噪音增大，在滿足樣品快速霧化的條件下，載氣流量選擇2.6 L／min。

圖1 漂移管溫度與噪音的關系

圖2 載氣流量與噪音的關系

2.2 色譜柱的選擇

三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽極性較大，為達到較好的分離效果，對HP–Amino氨基柱(4.6 mm×250 mm，5 μm，美國賽分公司)、XBridge-Amino氨基柱(4.6 mm×250 mm，3.5 μm，美國沃特世公司)進行試驗考察。結果顯示，當使用HP–Amino氨基柱時，色譜圖基線平穩(wěn)，分離度高，峰形良好，因此選擇HP–Amino氨基柱。

2.3 流動相的選擇

色譜分析過程中，流動相的選擇至關重要，本實驗中流動相需要對三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽具有較好的溶解性。適用的流動相有正己烷、正庚烷、甲醇、乙醇、四氫呋喃等。對上述流動相進行試驗，結果見表1。

表1 流動相選擇試驗結果

根據表1數據選擇正己烷–甲醇–四氫呋喃(85∶10∶5，體積比)為流動相等度洗脫，加入0.05 mL的三氟乙酸調節(jié)至pH為3.50。

2.4 線性考察

分別精密稱取15，20，25，30，35 mg三乙醇胺酯類季銨鹽標準樣品，按1.2方法處理后得到質量濃度分別為1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 mg／mL的系列標準工作溶液。按1.4方法計算得到待測物的質量濃度(mg／mL)與色譜峰面積的關系式y(tǒng)1以及校正濃度與峰面積的關系式y(tǒng)2，見表2。由表2可知，三乙醇胺單、雙、三脂季銨鹽質量濃度的ln值在測試范圍內與色譜峰面積的ln值呈線性關系，相關系數r2分別為0.991 4，0.996 7，0.991 5。

表2 標準工作曲線方程及相關系數

2.5 精密度試驗

制備 6份 1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 mg／mL 5個濃度點的三乙醇胺酯類季銨鹽標準溶液，進行HPLC–ELSD檢測并按1.4方法計算，然后計算各組分測定結果的相對標準偏差，結果見表3。由表3可知，三乙醇胺酯類季銨鹽含量的相對標準偏差在0.6%～2.6%之間，說明該方法精密度良好。

表3 精密度試驗結果(n=6) %

2.6 回收試驗

稱取適量三乙醇胺酯類季銨鹽樣品于容量瓶中，按1.2方法處理后，分別精密加入0.694，0.757，0.126 mg／mL的三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽的標準樣品溶液，然后進行HPLC–ELSD檢測并按1.4方法進行計算處理，結果見表4。

表4 加標回收試驗結果(n=6)

由表4可知，樣品中三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽的加標回收率分別為98.6%，101.2%，97.9%，表明該方法的準確度較高。圖3為樣品以及加標后樣品的色譜圖。

圖3 樣品和加標樣品的色譜圖

2.7 樣品分析

以三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽的含量分別在39%～49%，46%～51%，7%～11%范圍內為合格標準。對調整合成工藝(原料配比、溫度)的供試樣品進行檢測，結果見表5。經過多次的合成工藝優(yōu)化和檢測，得到合格樣品（8#樣品）。

3 結語

采用HPLC–ELSD檢測三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽，利用Microsoft Office Excel公式計算各組分含量，結果表明，該方法標準工作曲線線性良好，測定結果的精密度和重現性良好。只需輸入色譜峰面積就能夠準確快速地計算出工業(yè)樣品中三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽的百分含量，可以為合成工藝的改進提供指導作用。

表5 生產樣品中三乙醇胺單、雙、三酯季銨鹽含量 %

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Determination of Triethanolamine Monoester, Diester and Triester Ammonium Salt by HPLC–ELSD

Yang Xiao， Sun Qing， Sun Ling， Shi Haiying
(Shandong Provincial Key Laboratory of Chemical Drug， Shandong Academy of Pharmaceutical Sciences， Jinan 250101， China)

A method for the determination of triethanolamine monoester，diester and triester ammonium salt by NP–HPLC–ELSD was established. Mobile phase was hexane–methanol–tetrahydrofuran (85∶10∶5， pH was adjusted to 3.50 by adding 0.05 mL trifluoroacetic acid）. Chromatographic column was HP–Amino positive phase column，the column temperature was 27℃，the flow rate was 1.0 mL／min，evaporative light-scattering detector drift tube temperature was 80℃，and carrier gas flow rate was 2.6 L／min. Natural logarithm of mass concentration of triethanolamine monoester，diester and triester ammonium salt was linear with the natural logarithm of there chromatographic peak area, the relative coefficient (r2) were 0.991 4, 0.996 7, 0.991 5， repectively. The relative standard deviation of detection results was 0.6%–2.6%(n=6)，and addition recoveries were 98.6%，101.2%, 97.9%，respectively. The method is fast and accurate, it can provide theoretical data for the optimization of production technology of triethanolamine monoester，diester and triester ammonium salt.

high performance liquid chromatography; evaporation light scattering detector; triethanolamine monoester, diester and triester ammonium salt

O657.7

A

1008–6145(2016)06–0051–04

10.3969／j.issn.1008–6145.2016.06.012

聯系人：孫清；E-mail: qing.0724@126.com

2016–08–25