高效液相色譜法測定二羥甲基丙酸反應液

紀曉紅 邢 伶 常麗霞

（山東省生物化學工程重點實驗室，濟南 250014）

高效液相色譜法測定二羥甲基丙酸反應液

紀曉紅 邢 伶 常麗霞

（山東省生物化學工程重點實驗室，濟南 250014）

建立了用高效液相色譜法（HPLC）測定二羥甲基丙酸（DMPA）反應液的方法。采用ODS-SP反相色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相為甲醇-磷酸鹽（磷酸二氫鉀30 mmol／L，pH 3.0）（5∶95）緩沖溶液，流速為0.8 mL／min，檢測波長為210 nm。在此條件下，二羥甲基丙酸與反應液中其它雜質分離較好。二羥基甲基酸濃度在10～30 mg／mL范圍內與色譜峰面積線性關系良好，r2=0.999 9。對供試品測定結果的相對標準偏差為0.36%，樣品回收率為97.59%，檢出限為2.0 mg／L。該方法適用于二羥甲基丙酸的定性定量分析。

高效液相色譜法（HPLC） 二羥甲基丙酸 中控分析

二羥甲基丙酸因其獨特的結構是目前一種比較理想的親水單體，以它為原料制備的水性聚氨酯比國內用酒石酸法合成的產品在儲存穩定性方面有較大提高。山東省生物化學工程重點實驗室研發了采用甲醛、丙醛和雙氧水為原料經縮合、氧化反應制備二羥甲基丙酸的新工藝，通過改進反應條件提高了反應收率，降低了生產成本。在反應過程中，為保證實驗的順利進行，控制好收率，工藝人員需要知道二羥甲基丙醛縮合氧化后反應液中二羥甲基丙酸的含量，即需要中控分析。反應液成分復雜，文獻資料未見此方面報道，為此筆者建立了快速、簡便、高靈敏度的高效液相色譜法，對反應液中的二羥甲基丙酸進行了測定。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

液相色譜儀：LC-10ATvp型，配SPA-10ATvp可變紫外檢測器、N2000雙通道色譜工作站，日本島津公司；

甲醇：色譜純，天津四友精細化學品有限公司；

乙腈：色譜純，美國J.T.Baker公司；

磷酸二氫鉀：分析純，天津市科密歐化學試劑公司；

二羥甲基丙酸標準品：分析純，含量不小于99%。

1.2 色譜條件

色譜柱：ODS-SP（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相：甲醇-磷酸鹽（磷酸二氫鉀30 mmol／L，pH 3.0）緩沖液（5∶95）；流速：0.8 mL／min；檢測波長：210 nm ；進樣量：5 μL。

1.3 二羥甲基丙酸標準貯備液的配制

準確稱取5.0 g（精確至0.000 2 g）二羥甲基丙酸標準品置于50 mL容量瓶中并用流動相溶解、稀釋至刻度，經0.45 μm濾膜過濾，混勻，備用。

1.4 外標樣配制

準確稱取約0.2 g（精確至0.000 2 g）二羥甲基丙酸標準品，用流動相稀釋至10 mL，用0.45 μm濾膜過濾，備用。

1.5 樣品配制

準確稱取約1.0 g（精確至0.000 2 g）待測反應液，用流動相稀釋至10 mL，用0.45 μm濾膜過濾，備用。

1.6 二羥甲基丙酸含量測定

按1.2色譜條件，待儀器工作狀態穩定后，取樣品溶液和外標樣溶液各5 μL進樣，按外標法計算，即得反應液中二羥甲基丙酸的含量。色譜圖見圖1。

2 結果與討論

2.1 測定波長的確定

有機酸因羧基中氧原子軌道較碳原子低，其構成的共軛π體系的成鍵與反鍵分子軌道的能量差別相對加大，因而含有兩個氧原子的羧基的紫外吸收藍移，在200～210 nm之間有較強吸收［1］；而二羥甲基丙酸的α碳上連有兩個羥甲基，該助色團中氧原子的孤對電子與分子中碳氧雙鍵上的氧原子相互作用，使吸收波長紅移，最后實驗確定的最佳吸收波長為210 nm。

2.2 流動相中有機組分及其含量的確定

以水為主要組分的流動相中加入有機溶劑，有利于化學鍵合固定相的水解穩定性。文獻［2］報道在流動相中加入少量的甲醇或乙腈，能減少酸的離解常數，改善峰形，縮短酸性組分的保留值。經試驗發現，雖然加入乙腈，保留時間縮短了，但分離度很差；加入少量甲醇，保留時間在6～7 min，分離效果明顯改善。甲醇含量過高時，不利于分離度加大，實驗確定最佳甲醇加入量為5%。

2.3 緩沖溶液的確定

以水為流動相組分時，由于有機酸的電離常導致色譜峰出現拖尾和前伸舌的現象，加入合適pH值的緩沖液是普遍采用的改善這一現象的方法。KH2PO4在紫外區幾乎無吸收［1］，可作為本實驗的理想緩沖液。調節緩沖液pH值分別在3.0、3.5、4.0時進行試驗，發現pH 3.0時，各峰分離效果最好，pH值過高不利于二羥甲基丙酸與其它產物及雜質的分離，故確定緩沖液最佳pH值為3.0。

2.4 線性方程

分別吸取 1.3 中標準貯備液 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL置于10 mL容量瓶中，并用流動相稀釋至刻度，混勻。各進樣5 μL，記錄峰面積。以峰面積A對二羥甲基丙酸濃度c（mg／mL）進行線性回歸，得線性回歸方程為A=128 138c+3 237，相關系數r2=0.999 9。

2.5 精密度與檢出限

精密量取供試品溶液，注入液相色譜儀，連續進樣5次，試驗結果列于表1。由表1可見，測定結果的相對標準偏差為0.36%。在信噪比為3∶1時，二羥甲基丙酸的檢出限為2.0 mg／L。

表1 精密度試驗結果

2.6 回收試驗

采用加標回收方法測定二羥甲基丙酸的回收率，測定結果見表2。

表2 回收試驗結果

3 結語

建立了用高效液相色譜儀測定二羥甲基丙酸反應液中二羥甲基丙酸含量的方法。該法簡單、靈敏、快速，定性、定量準確，并且具有良好的精密度和準確度，能夠滿足生產的中控分析要求。此色譜條件還可應用于產品分析。

［1］森德爾 ·L ·R，柯克蘭 ·J·J，格萊吉克 ·J·L.實用高效液相色譜法的建立［M］.張玉奎，王杰，張維兵譯.北京：華文出版社，2001.

［2］趙景禪，郭治安，常建華，等.有機酸類化合物的反相高效液相色譜法的分離條件研究［J］.色譜，2000，19(3)： 260-263.

ANALYSIS OF 2,2-DIMETHYLOL PROPIONIC ACID IN REACTION LIQUID BY HPLC

Ji Xiaohong， Xing Ling， Chang Lixia
（Shandong Provincial Key Laboratory of Biochemical Engineering， Jinan 250014， China）

A method for detecting 2，2-dimethylol propionic acid（DMPA）in reaction liquid by HPLC and using ODSSP column（250 mm×4.6 mm， 5 μm） was established. The mobile phase was methanol-phosphate buffered solution（KH2PO330 mmol／L，pH 3.0）， and the volume ratio was 5∶95 at a flow rate of 0.8 mL／min， with 210 nm as the detection wavelength. On these conditions， the DMPA and impurities could be separated and the result was well. The method had good linearity at the range of 10-30 mg／mL,r2=0.999 9. The RSD of determination results was 0.36%, the recovery was 97.59%, and the detection limit was 2.0 mg/L. The method is suitable for qualitative and quantitative analysis 2，2-dimethylol propionic acid.

HPLC， 2，2-dimethylol propionic acid， process control analysis

2011-09-17