1、 化学工程与装备 2023 年 第 1 期 226 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 1 月 离子色谱法测定羧甲基淀粉钠中的氯乙酸离子色谱法测定羧甲基淀粉钠中的氯乙酸 孙永康1,张宗朋1,安佰平1,姚云峰2(1淄博市食品药品检验研究院,山东 淄博 255086;2淄博市中医医院,山东 淄博 255399)摘摘 要要:目的:使用 ICS-2100 戴安离子色谱仪测定羧甲基淀粉钠中氯乙酸的方法学进行确认并且考察分别利用摇振和超声的方式处理样品对回收率的影响。方法:用离子色谱仪对不同浓度的标准溶液分析建立标准曲线。分别对样品进行不同时间的振摇和超声处理,分析
2、加样回收率情况。结果:ICS-2100 戴安离子色谱仪测定氯乙酸过程中,振摇的方式好于超声的方式,一分钟时间的振摇足以使样品充分溶解满足实验要求。结论:ICS-2100 戴安离子色谱仪测定羧甲基淀粉钠中氯乙酸的样品制备过程中振摇一分钟效果较适宜。关键词:关键词:离子色谱;羧甲基淀粉钠;回收率;氯乙酸;振摇;超声;标准曲线 引引 言言 羧甲基淀粉钠(Sodium Carboxymethyl Starch,简称Na-CMS)又称羧甲基淀粉(CMS)或羧甲基淀粉醚,是一种冷水可溶性的阴离子型淀粉衍生物,其分子单元结构与羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,简称 CMC)相同,
3、性状相近。但淀粉来源广、生产成本比 CMC 低、醚化剂用量少、工艺简单;具有价格低、白度好、易溶解、粒度细、不结块等优点:同时还具有增稠、乳化、分散、粘接等优良性能,在电焊条、纺织、印染、造纸、日化、食品、石油、选矿、胶黏剂等领域具有广泛的应用,被誉为工业味精1-3。氯乙酸(Monochloroacetic acid,MCA)是一种重要的有机精细化工原料。在医药、染料、农药、香料、树脂、食品添加剂、表面活性剂等领域广泛应用,全世界每年总产量约 400 万吨。根据目前已知试验,不同动物对氯乙酸的中毒反应不同,大鼠的主要表现为反应迟钝,体重减轻。浓度较高时可引起较严重的呼吸道刺激和消化道症状,鼻、
4、口腔、咽喉灼烧感等;极高浓度时可出现呼吸深,嗜睡及肺水肿,甚至死亡。氯乙酸的毒性机制尚不明确,亦无有效解毒剂。在 2020版药典中新增了氯乙酸的含量检测,本文参考了相关文献4-9,认为实验室利用 ICS-2100 戴安离子色谱仪建立测定羧甲基淀粉钠中氯乙酸的方法学确认非常必要。1 1 实验方案实验方案 1.1 仪器与色谱条件 仪器:ICS-2100 戴安离子色谱仪 XSE205DU 梅特勒电子分析天平 色谱柱:AS19 阴离子交换色谱柱 4.0250mm SN:006441 柱温:30 淋洗液:10mmmol/L 氢氧化钾溶液 流速:1.0ml/min 检测器:抑制性电导检测器 检测池温度:3
5、5 1.2 试剂、对照品及样品 试剂:超纯水 电导率=18.2 M*cm 氯化钠 分析纯 对照品:氯乙酸对照品 批号:190184-202102 含量:99.6%中国食品药品检定研究院 样品:羧甲基淀粉钠 淄博荣昌制药 氯乙酸储备液的制备:精密称取约 10.0mg 氯乙酸对照品置入 100mL 量瓶,用水稀释至刻度线。1.3 方法学确认内容:(1)标准曲线制备:用已经配制好的氯乙酸储备液配制系列浓度分别约为 0.2g/mL、0.5g/mL、1.0g/mL、2.0g/mL、5.0g/mL、10.0g/mL、40.0g/mL、50.0g/mL 的标准溶液。(2)线性关系考察:按照设定的色谱条件,分
6、别取系列浓度标准溶液进样,进行离子色谱分析,以系列浓度标准溶液质量浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,进行线性回归,建立标准曲线,得到回归方程如下。标曲 浓度(mg/l)峰面积 回归方程 1 0.2214 0.0179 y=0.1045x-0.0249 r2=0.99996 2 0.5535 0.0449 3 1.1070 0.0943 4 2.2140 0.1992 DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.01.083 孙永康:离子色谱法测定羧甲基淀粉钠中的氯乙酸 227 5 5.5350 0.5540 6 11.070 1.1101 7 44.480 4.6855 8 55.3
7、50 5.7910 (3)系统适用性溶液的制备:先精密称取 20.0mg 氯化钠置于 100mL 量瓶中,用纯水定容至刻度线。再精密量取2.0mL 氯乙酸储备液和 1.0mL 氯化钠溶液混合于 100mL 量瓶中,用纯水定容至刻度线。系统适用性试验:精密量取系统适用性溶液 25L,注入离子色谱仪,记录色谱图,氯乙酸和氯离子分离度为 2.49符合要求。(4)精密度试验:精密量取标曲溶液 4 各 25L,连续进样 6 次。定量精密度试验结果 RSD=1.5%,定性精密度试验结果 RSD=0.6%。(5)检出限与定量限测定:以信噪比为 10:1 时相应浓度计算,相应浓度为 0.2g/mL,氯乙酸最低
8、定量限为0.001%。以信噪比 3:1 时相应浓度计算,相应浓度为0.06g/mL,氯乙酸最低检出限为 0.0003%。(6)稳定性试验:取供试品溶液分别于 0、4、8、12、18 和 24 h 进样分析,测定氯乙酸的峰面积。结果,24 h内峰面积 RSD 分别为 0.98%、1.04%、1.28%、1.29%、1.39%和 1.33%,表明供试品溶液至少在 24 h 内比较稳定。2 2 加样回收率试验加样回收率试验 精密称取样品约 0.5g,置 50ml 离心管中,精密量取0.25ml 氯乙酸储备液加入,加水适量,振摇约 1 分钟,8000转/分的速度离心5分钟,将上清液定量转移至25ml量
9、瓶中,残渣再用水同法提取两次,合并上清液至同一 25ml 量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,滤过,取续滤液作为回收率测定用溶液。回收率测定溶液制备 6 份。精密量取 25L 回收率测定用溶液进样分析,记录峰面积,从标准曲线上查得含量,计算回收率 1。将回收率试验中的振摇 1 分钟改为振摇 5 分钟、超声 1分钟、超声 5 分钟,其余操作相同计算回收率 2、回收率 3和回收率 4。回收率试验回收率试验 1 1(n n=6=6)成分 样品中 含量 (g)加入量(g)实测总量(g)回收率(%)平均回收率(%)RSD(%)氯乙酸 54.5752 55.3500 106.8900 94.50 94.88 0
10、.78 54.6417 55.3500 107.2352 95.00 54.5654 55.3500 107.1300 95.00 55.0123 55.3500 107.7105 95.20 54.5763 55.3500 106.4125 93.70 54.7289 55.3500 107.8134 95.90 回收率试验回收率试验 2 2(n n=6=6)成分 样品中 含量(mg)加入量(mg)实测总量(mg)回收率(%)平均回收率(%)RSD(%)氯乙酸 54.5752 55.3500 106.7905 94.33 94.67 1.95 54.6417 55.3500 107.4369
11、 95.38 228 孙永康:离子色谱法测定羧甲基淀粉钠中的氯乙酸 54.5654 55.3500 107.2325 95.15 55.0123 55.3500 108.0130 95.75 54.5763 55.3500 105.0213 91.14 54.7289 55.3500 108.0012 96.25 回收率试验回收率试验 3 3(n n=6=6)成分 样品中 含量(mg)加入量(mg)实测总量(mg)回收率(%)平均回收率(%)RSD(%)氯乙酸 55.3823 55.35 105.1973 90.00 89.88 1.05 54.7230 55.35 104.2380 89.4
12、5 55.0392 55.35 105.0134 90.28 54.3792 55.35 105.0012 91.45 54.6423 55.35 104.1203 89.39 55.1342 55.35 104.2302 88.70 回收率试验回收率试验 4 4(n n=6=6)成分 样品中 含量(mg)加入量(mg)实测总量(mg)回收率(%)平均回收率(%)RSD(%)氯乙酸 55.3823 55.35 105.2973 90.18 90.43 1.09 54.7230 55.35 105.0123 90.86 55.0392 55.35 105.9523 91.98 54.3792 5
13、5.35 104.2325 90.07 54.6423 55.35 103.8952 88.98 55.1342 55.35 105.2312 90.50 3 3 讨讨 论论 在本次试验过程中使用 ICS-2100 戴安离子色谱仪完成了对羧甲基淀粉钠中氯乙酸的方法确认。但经过试验过程发现 ICS-2100 戴安离子色谱仪型号较老,所用的变色龙软件版本较低,在软件操作过程中系统不能撤回操作导致实验过程中产生很多干扰,一定程度上影响了试验的进程。建议实验室使用新版本的色谱仪及其配套软件。在样品的处理过程中,离心的速度可以探讨,离心速度 10000 转时曾经使得离心管的破裂,导致污染了离心机。考虑以
14、后的试验可以适当减慢离心机的转速。并且经试验验证适当减慢离心机速度对试验结果影响没有影响。通过加样回收率试验得知:在对样品的处理过程中,振摇的方式整体比超声效果好,并且振摇一分钟足以达到试验目的,是比较适宜的处理方式。参考文献参考文献 1 江雄知,崔丽丽,李和平.羧甲基淀粉钠的合成与应用研究进展J.精细与专用化学品,2008(17):23-28.2 诸爱士,吕福寅.羧甲基淀粉钠的制备、表征和应用J.浙江化工,1999(04).3 崔小明.羧甲基淀粉钠的生产应用及市场前景J.四川化工与腐蚀控制,1999(06):47-49.4 国家药典委员会.中华人民共和国药典:四部S.2020 版.北京:中国医药科技出版社,2015:542-543.5 赵霞,关皓月,尹利辉,等.离子色谱法测定羧甲基淀粉钠中氯乙酸的残留量J.药物分析杂志,2009(09):1537-1539.6 杨一青,李慧琴,李应成,等.离子色谱法监控工业一氯乙酸钠产品的质量J.石油化工,2012(02):210-214.7 颜金良,王立.离子色谱法快速测定饮用水中 3 种卤乙酸含量研究J.中国卫生检验杂志,2008(04):643-644.