基于苯胍、二苯胍间接光度色谱法分析饱和羧酸类化合物的研究-2015

专业：化学工程研究生：武智强导师：范志先时间：

2015年6月

STUDIESONSATURATEDCARBOXYLICACIDBYINDIRECTPHOTOMETRICCHROMATOGRAPHYWITHBENZENEGUANIDINE,DIPHENYLGUANIDINE基于苯胍、二苯胍间接光度色谱法分析饱和羧酸类化合物的研究绪论第一章树脂医药工业染料食品调味剂防腐剂塑料4绪论1235基于苯胍、二苯胍的反相间接光度色谱法机理研究饱和羧酸类化合物分析方法的建立间接光度色谱法测定C1~C6饱和一元羧酸间接光度色谱法测定C2~C5

二元饱和羧酸5近几年来

国内上世纪90年代

上世纪80年代后期上世纪70年代采用毛细管电泳的分离方式，分析生物肽、蛋白、DNA、糖等生物大分子

采用C8或C18反相色谱柱分离与探针试剂形成的离子型化合物用于离子交换色谱柱上采用离子交换的模式分析一些无机的阴、阳离子

主要用于液液分配色谱法发展历程1.3.1离子对探针试剂的研究离子作用机理三种保留机理1.3.2间接光度色谱法机理的研究进展动态离子交换模型离子对模型形成中性离子对化合物，固定相亲和力决定其保留值离子对试剂优先吸附于固定相表面；静电作用力的差别实现分离离子对试剂于固液相间形成吸脱附平衡的阴阳“双电层结构”；固定相非极性作用力与双电层的静电力共同决定保留值第二章基于苯胍、二苯胍的反相间接光度色谱法机理研究pH值分配比反应场所平衡机理反应机理分离机理探究2.2.1pH和分布函数计算结果

图2-1不同浓度改性剂体系中的pH值——乙酸——

丙酸——丁酸——

戊酸c/mol﹒L

-1pH值图2–2一元羧酸不同pH值下的分布分数——甲酸分子态；——甲酸离子态；——乙酸分子态；——乙酸离子态；——丙酸分子态；——丙酸离子态；

——丁酸分子态；——丁酸离子态；——戊酸分子态；——戊酸离子态；——己酸分子态；——己酸离子态pH值分布分数%分子态离子态图2-3二元羧酸不同pH值下的分布分数分布分数%pH值——乙二酸分子态；——乙二酸一级解离态；-﹒-乙二酸二级解离态；——丙二酸分子态；——丙二酸一级解离态；-﹒-丙二酸二级解离态；——丁二酸分子态；——丁二酸一级解离态；-﹒-丁二酸二级解离态；——戊二酸分子态；——戊二酸一级解离态；-﹒-戊二酸二级解离态分子态离子态表2-3不同种类改性剂时二苯胍分配比的测定结果2.2.2二苯胍分配比的测定结果

流动相组分总二苯胍质量/ng死体积二苯胍质量/ng分配比平均分配比二苯胍1226.7441.6328.4732.931474.7041.6334.431535.4641.6335.89二苯胍/甲酸158.7023.555.745.08119.4623.554.07151.7223.555.44二苯胍/乙酸107.2623.903.493.56114.5523.903.79105.1823.903.40二苯胍/丙酸154.5023.405.605.37143.8923.405.15149.1023.405.37流动相组分总二苯胍质量/ng死体积二苯胍质量/ng分配比平均分配比二苯胍/丁酸203.9423.267.777.75200.4023.267.62205.8323.267.85二苯胍/戊酸352.3924.7113.2713.66377.0724.7114.26357.0724.7113.46二苯胍/己酸836.9829.2527.6127.70815.9729.2526.90865.3629.2528.58续表2-3不同种类改性剂时二苯胍分配比的测定结果表2-4不同浓度改性剂时二苯胍分配比的测定流动相组分改性剂摩尔浓度/mmol﹒L-1总二苯胍质量/ng死体积二苯胍质量/ng分配比二苯胍/丙酸2203.6024.304.864204.1624.304.888199.6224.304.6816236.6724.306.27二苯胍/戊酸2476.6366.5815.604475.8866.5815.578462.5966.5815.0316449.1066.5814.49图2-4软固定液分子表面构建示意图BAH+图2-5软固定液分子表面构建示意图2.2.4平衡机理1234

1富集阶段；2饱和阶段；3扰动阶段；4再平衡阶段图2–6软固定液构建过程平衡时间曲线A/AUt/min图2-7不同改性剂体系软固定液构建过程平衡时间曲线A/AUt/min——

2mmol﹒L-1甲酸/二苯胍——

2mmol﹒L-1乙酸/二苯胍——2mmol﹒L-1丙酸/二苯胍——

2mmol﹒L-1丁酸/二苯胍——

2mmol﹒L-1戊酸/二苯胍——2mmol﹒L-1己酸/二苯胍

——

2mmol﹒L-1二苯胍水溶液图2-8不同浓度丁酸平衡时间曲线A/AUt/min——

0.4mmol﹒L-1丁酸/二苯胍——

0.5mmol﹒L-1丁酸/二苯胍——

0.6mmol﹒L-1丁酸/二苯胍——

0.7mmol﹒L-1丁酸/二苯胍——

0.8mmol﹒L-1丁酸/二苯胍——

0.9mmol﹒L-1丁酸/二苯胍——

1.0mmol﹒L-1丁酸/二苯胍2.2.5反应机理

极性略微增强引入静电力作用柱头反应，柱后分离“新型固定相”流动相“快进慢出”极性增强慢进快出”2.2.6分离机理

12345t/minA/AU图2-10反相间接广度色谱图341水系统峰；2改性剂离子对化合物紫外吸收峰；3样品离子对化合物紫外吸收峰峰；4离子对试剂系统峰；5改性剂系统峰第三章饱和羧酸类化合物分析方法的建立3.1.1仪器与设备HPLCWaters600高压泵；Waters2996紫外可见光二极管阵列检测器；Rheodyne7725i六通阀进样器；EmpowerPro中文版色谱工作站；WatersSymmetryShield

RP8，3.5

m（4.6mm×150mm）色谱柱。3.1.4分析条件的优化离子对试剂种类色谱柱最佳条件离子对试剂浓度改性剂种类改性剂浓度改性剂种类饱和一元、二元羧酸3.2.1饱和一元羧酸分析条件图3-1几种典型色谱柱的丙酸间接光度色谱法分离图t/minA/AU——

RP18(150mm)——

RP8——Xbridge

——

Xselect——

XTrra——VenusilMPC18——

SinoChromODS-BPC18——

HypersilGOLDaQC183.2.1.1色谱柱3.2.1.2离子对试剂种类图3-2以苯胍为离子对探针试剂的饱和一元羧酸间接光度色谱分离图A/AUt/min——甲酸——乙酸——丙酸——丁酸——戊酸——己酸A/AUt/min——

甲酸——乙酸——丙酸——丁酸图3-3以二苯胍为离子对探针试剂甲酸、乙酸、丙酸、丁酸间接光度色谱法分离图3.2.1.3离子对试剂浓度图3-4不同浓度离子对探针试剂的甲酸间接光度色谱法分离图A/AUt/min——0.08mmol﹒L-1——0.10mmol﹒L-1——0.12mmol﹒L-1

二苯胍——0.16mmol﹒L-1——0.18mmol﹒L-1——0.20mmol﹒L-13.2.1.4改性剂种类图3-5不同改性剂的甲酸间接光度色谱分离图t/minA/AU1-丁酸2-戊酸3-丙酸1233.2.1.5改性剂浓度图3-7不同浓度丁酸改性剂的甲酸离子对化合物色谱分离图A/AUt/min——0.5mmol﹒L-1——1.0mmol﹒L-1——1.5mmol﹒L-1——2.0mmol﹒L-1——2.5mmol﹒L-1——3.0mmol﹒L-1——3.5mmol﹒L-1流动相：甲酸：0.12mmol﹒L

-1二苯胍/1mmol﹒L

-1丁酸水溶液；乙酸：0.12mmol﹒L

-1二苯胍/0.5mmol﹒L

-1丁酸水溶液；丙酸：0.12mmol﹒L

-1二苯胍/0.5mmol﹒L

-1丁酸水溶液；丁酸：0.12mmol﹒L

-1二苯胍/2mmol﹒L

-1戊酸水溶液；戊酸：0.6mmol﹒L

-1苯胍/0.4mmol﹒L

-1己酸水溶液；己酸：0.6mmol﹒L

-1苯胍水溶液；流动相流速：1.0mL﹒min

-1；定量波长：苯胍240nm，二苯胍232nm；进样量：10

L；氦气鼓泡脱气20mL﹒min-1；饱和一元羧酸分析条件3.2.2饱和二元羧酸分析条件3.2.2.3离子对试剂种类

图3–9基于苯胍的饱和二元羧酸间接光度色谱分离图A/AUt/min——乙二酸——丙二酸——丁二酸——戊二酸图3–11不同种类改性剂的戊二酸间接光度色谱法分离图A/AUt/min——

丙酸——

丁酸——

戊酸3.2.2.3改性剂种类3.2.2.4改性剂浓度图3–13

不同浓度改性剂的丙二酸间接光度色谱法分离图A/AUt/min4-1.0mmol﹒L-13-2.0mmol﹒L-1戊酸2-5.0mmol﹒L-1

1-10mmol﹒L-1

13421234图3–15不同浓度改性剂的戊二酸间接光度色谱法分离图A/AUt/min1-0.5mmol﹒L-12-1.0mmol﹒L-1戊酸3-2.0mmol﹒L-14-3.0mmol﹒L-1

12344321流动相：乙二酸：0.6mmol﹒L

-1苯胍/10mmol﹒L-1戊酸水溶液；丙二酸：0.6mmol﹒L

-1苯胍/2mmol﹒L

-1戊酸水溶液；丁二酸：0.6mmol﹒L

-1苯胍/2mmol﹒L

-1戊酸水溶液；戊二酸：0.6mmol﹒L

-1苯胍/1mmol﹒L

-1戊酸水溶液；流动相流速：1.0mL﹒min

-1；定量波长：苯胍240nm，二苯胍232nm；进样量：10

L；氦气鼓泡脱气20mL﹒min-1；饱和二元羧酸第四章间接光度色谱法测定C1~C6饱和一元羧酸4.2.1.1检出限LOD甲酸和乙酸：1mg﹒L-1

丙酸和丁酸：5mg﹒L-1

戊酸：3mg﹒L-1

己酸：10mg﹒L-1

1-甲酸2-乙酸3-丙酸4-丁酸5-戊酸6-己酸F/Am/ng123465图4-1饱和一元羧酸的标准曲线4.2.1.2标准曲线4.2.1.3准确度低水平：98.22%~101.04%高水平：99.60%~100.89%甲酸乙酸戊酸己酸丙酸丁酸低水平：99.13%~100.69%高水平：99.36%~100.86%低水平：98.91%~102.25%高水平：98.47%~101.44%低水平：99.31%~100.69%高水平：96.41%~99.17%低水平：97.56%~105.78%高水平：98.09%~103.93%低水平：96.03%~101.31%高水平：99.76%~104.35%4.2.1.4精密度%图4-1饱和一元羧酸精密度波动图4.2.1.5饱和一元羧酸样品含量测定结果A/AUt/min1-甲酸2-乙酸1#3-乙酸2#4-乙酸3#5-丙酸2~415图4-8甲酸、乙酸、丙酸样品间接光度法色谱图表4-4甲酸、乙酸、丙酸和丁酸样品的测定数据样品标称值/%间接光度色谱法容量分析法测定值平均值RSD/%测定值平均值RSD/%甲酸8880.5080.620.4986.2186.210.000780.3086.2081.0686.21乙酸1#99.598.2298.010.2099.8299.870.0598.0099.8697.8299.92乙酸2#99.998.7899.630.7599.7499.770.05100.1699.7599.9599.83乙酸3#99.591.3591.220.5291.4291.480.0890.7091.5691.6191.47丙酸99.596.8296.840.2199.8299.730.0896.6599.6797.0599.714.2.2标准加入法测定结果1-丙酸-单一体系2-丁酸-单一体系3-丙酸-混合体系4-丁酸-混合体系F/Am/ng1234图4-9混合酸体系与单一体系丙酸、丁酸标准曲线表4-5丙酸和丁酸标准加入法的测定数据样品添加值/mg﹒L-1测定值/mg﹒L-1回收率/%RSD/%甲酸乙酸丙酸丁酸丙酸丁酸丙酸丁酸丙酸丁酸1#10.08102.53152.36197.84151.83199.8299.65101.000.541.292#20.16153.8101.5898.92100.8897.4399.3198.493#50.39102.53203.15148.38203.98146.81100.4198.944#100.78205.07203.1598.92202.80100.3199.83101.415#151.17205.07203.15203.15204.44199.04100.63100.61

第五章间接光度色谱法测定C2~C5二元饱和羧酸乙二酸丙二酸丁二酸戊二酸LOD:10mg﹒L-1

高水平：101.83%~105.86%低水平：99.34%~105.12%RSD:0.67%LOD:5mg﹒L-1

高水平：99.20%~99.37%RSD:0.60%低水平：100.38%~103.57%LOD:5mg﹒L-1

RSD:0.67%高水平：97.01%~98.38%低水平：99.74%~102.23%LOD:5mg﹒L-1

高水平：98.25%~99.42%低水平：99.55%~101.30%RSD:0.88%5.2方法学数据m/ngF/A1-乙二酸2-丙二酸3-丁二酸4-戊二酸1234图5-1乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸的标准曲线5.2.2标准曲线5.2.5饱和二元羧酸样品含量测定结果表5–3饱和二元羧酸样品的测定数据样品标称值/%测定值/%平均值/%RSD/%乙二酸99.8100.4499.360.9598.7298.91丙二酸99100.4899.991.0198.84100.67丁二酸99.5101.36100.791.15101.5699.45戊二酸9999.4999.800.57