毛國任,張 明,李躍海,董莉娟,吳明珠,李 應
(1.化工污染防治重慶市高等職業(yè)技術院校應用技術推廣中心,重慶 401120;2.北大醫(yī)藥股份有限公司安全環(huán)保部,重慶 400000)
高效液相色譜儀(HPLC),是利用色譜原理分析高沸點難揮發(fā)、受熱不穩(wěn)定、大分子量有機物的儀器[1]。具有分析速度快、重復性好、分辨率高、靈敏度高、精密度高等優(yōu)點。利用高效液相色譜法可測定食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的含量[2],以及水中的萘酚[3]、藥物中的乙酰谷酰胺[4]等,具有使用范圍廣、重現性好等特點。
苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸是生活中常見的有機物。它們廣泛存在于自然界中,可用于食品、藥品、化妝品、工業(yè)原料[5-6]等。在甲苯的(電)催化氧化中,上述三種物質常存在于同一反應體系中,且化學性質相近,難以定量分析,需要建立一種有效的分離分析方法。此外,芳香醛類化合物的坎尼扎羅反應[7]也會生成芳香醇、芳香酸,三種物質在同一體系中也很難分離分析。
本文從準確定性、精確定量的角度出發(fā),采用高效液相色譜法對苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸進行分析。目前,檢測上述三種物質的方法有4 種,其主要區(qū)別為流動相的不同[8-9]。通過比較研究發(fā)現:流動相為乙腈與甲醇時,分離度較低,無法達到理想結果;流動相為甲醇與水時,只能分出苯甲醛與苯甲酸;流動相為乙腈與水時,只能分離苯甲醇與苯甲醛或苯甲酸與苯甲醛;流動相為乙腈與甲酸(0.02%)溶液時,效果最佳,可以有效地分離分析苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸。最好色譜條件為:流動相,V乙腈∶V0.02%甲酸=40∶60;檢測波長,250 nm;柱溫,35 ℃;流速,1 mL/min;進樣量,10 μL。
苯甲醇(AR)、苯甲醛(AR)、苯甲酸(AR),成都市科隆化學品有限公司;甲酸(AR),上海麥克林化工股份有限公司;乙腈(AR),上海星可生化有限公司;一級水,自制。
日本島津公司SIL-16 型高效液相色譜儀;檢測器:SPD-16;色譜柱:GL Sciences,C18(ODS),5 μm,4.6 mm×250 mm;機械超聲波清洗機;真空泵;抽濾瓶。
分別取1 mmol 苯甲醇、苯甲醛與苯甲酸置于3 個100 mL 容量瓶中,用流動相定容,制得10 mmol/L 的苯甲醇、苯甲醛與苯甲酸母液。從3 個10 mmol/L 的母液中分別取1 mL 置于10 mL 容量瓶中用流動相定容,制得1 mmol/L 3 種物質的樣品。分別從3 個10 mmol/L 的母液中分別取1 mL 混合于10 mL 容量瓶中用流動相定容制得混合樣。特別注意:配制乙腈與0.02%甲酸流動相時,需要將混合溶液超聲10 min。
1.4.1 甲醇與水(表1)
表1 甲醇與水的比例
1.4.2 乙腈與水(表2)
表2 乙腈與水的比例
1.4.3 乙腈與甲醇(表3)
表3 乙腈與甲醇的比例
1.4.4 乙腈與0.02%甲酸(表4)
表4 乙腈與甲酸(0.02%)的比例
色譜條件:檢測波長為250 nm,柱溫為35 ℃,流速為1 mL/min,進樣量為10 μL。
2.1.1 甲醇與水作流動相
從表5 中得出,隨著甲醇的比例增大,R1與R2逐漸變大,但R1始終小于1.5。表明此法只適合用于測試含有苯甲酸與苯甲醛的混合物,不適合同時含有苯甲醇、苯甲醛和苯甲酸的混合物。
表5 甲醇與水為流動相時混合樣的分離度
2.1.2 乙腈與水作流動相
從表6 中得出,隨著水的比例減小,R1先變大后變小,R2逐漸變小。當水的比例到40%時R1最大。大部分R 值能大于1.5,但由于水是極性溶液,導致前沿峰出現,不能達到理想分離效果。該法能把苯甲酸或苯甲醇與苯甲醛兩兩分離。表明可用于測試不同時含有芳香酸與芳香醇的混合物中。
表6 乙腈與水為流動相時混合樣的分離度
2.1.3 乙腈與甲醇作流動相
從表7 中得出,甲醇的比例減小,R1和R2無明顯變化,且R 值均小于1.5,可能是因為甲醇的極性小于水的極性,用甲醇作水相時,三種物質更難以分離,不能達到良好的測試效果。
表7 乙腈與甲醇為流動相時混合樣的分離度
2.1.4 乙腈與0.02%甲酸作流動相
從表8 中得出,0.02%甲酸的比例降低,分離效果變差。當V乙腈∶V0.02%甲酸=4∶6 的時候,分離效果最佳??赡苁且驗椋尤肴跛崮苷{節(jié)流動相的pH 值來抑制樣品組分的解離,增加組分在固定相上的保留,使峰形有所改善,取得了最佳效果,是4 種方法中最好的。該法可用于測試混合物中同時含有芳香醇、芳香醛、芳香酸。最佳實驗結果色譜峰見圖1、表9。
圖1 混合樣的高效液相色譜圖
表8 乙腈與甲酸(0.02%)為流動相時混合樣的分離度
表9 苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸這三種物質的出峰時間
從圖2-1、圖2-2 得出,苯甲醇與苯甲酸在濃度為1,2.5,5,7.5,10 mmol/L 時,所測的標準曲線具有良好的相關性(R2苯甲醇=0.999 5,R2苯甲酸=0.999 6)。但是苯甲醛的濃度為1,2.5,5,7.5,10 mmol/L 時,所測的標準曲線的相關性差(R2苯甲醛=0.907 3),分析圖2-3,得出可能是由于苯甲醛在流動相的溶解度較低。于是在圖2-3 濃度的基礎上將苯甲醛濃度調為0.1、0.25、0.5、0.75、1 mmol/L,由此得出圖2-4,發(fā)現此濃度下所測的標準曲線的相關性良好(R2苯甲醛=0.999 3)。
圖2 標準曲線
本文對4 種測定苯甲醛、苯甲酸、苯甲醇的高效液相色譜法進行對比研究,發(fā)現當色譜條件為流動相V乙腈∶V0.02%甲酸=4∶6,檢測波長為250nm,柱溫為35℃,流速為1 mL/min,進樣量為10 μL,的測試效果最佳。苯甲醇濃度為1、2.5、5、7.5、10 mmol/L,苯甲醛濃度為0.1、0.25、0.5、0.75、1 mmol/L,苯甲酸濃度為1、2.5、5、7.5、10 mmol/L 時線性效果最好。