四種市售色譜級乙腈的質量比較

北京市藥品檢驗所（102206）姚瑛 張喆 杜凱 武晗燕

乙腈（Acetonitrile，CH3CN）性質穩定，可以溶解從極性大的離子型化合物到非極性的有機化合物且不易與溶質發生化學反應，因此常被用作化學合成和分析中的溶劑。由于乙腈可以與水和大多數有機溶劑混溶且在近紫外波長范圍內僅有弱吸收，背景吸收小，常用作高效液相色譜（HPLC）的流動相[1][2][3]。在分析實驗室試劑中，乙腈的質量受到使用者的關注，因為流動相溶劑的質量對分析方法的靈敏度和準確性有重要影響。理想的色譜級溶劑，應具有低粘度、與檢測器兼容性好、易于得到純品和低毒性等特征。溶劑中的各種痕量雜質不僅會造成較高的基線，進而影響定性定量分析結果，而且可能會污染分離柱和堵塞系統，造成儀器出現故障。目前，國內銷售的乙腈質量參差不齊，使用低質量的溶劑開展高靈敏度要求的實驗時會嚴重影響實驗效率。本研究通過紫外透光率結果實驗、液相梯度淋洗實驗結果以及頂空-氣質聯用3種實驗，對國內銷售的4種乙腈進行評價和篩選。本研究旨在于幫助研究者根據實驗目的選擇合理溶劑。

1 儀器與試劑

1.1 儀器 島津UV2450紫外可見光分光光度計、高效液相色譜（島津20AT）、C18液相色譜柱（Ultimate XB-C18）、質譜儀（Thermo TSQ Quantum XLS）、氣相色譜儀（Thermo TRACE 1310）、Agilent J&W VF-WAX MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)、Milli-Q純水儀。

附表 四種乙腈不同波長的透光率

1.2 試劑 (Ⅰ)德國產Merck乙腈；(Ⅱ)國產乙腈1；(Ⅲ)國產乙腈2；(Ⅳ)美國產乙腈。Milli-Q超純水、DMSO（色譜純）。

2 方法與結果

2.1 紫外吸收光譜比較四種乙腈的透過率不同來源的乙腈在190～230nm波長范圍內，以超純水作對照溶液，得到了各種乙腈的紫外光譜圖，將測得的透過率列于附表。從表中可以看出，在190nm波長時，乙腈(I)的透過率最高，其后依次為(Ⅱ)、(Ⅲ)。但在200nm波長時，乙腈(Ⅳ)的透過率最高，乙腈(I)反居其次。當在210nm、220nm波長時，乙腈(Ⅰ)（Ⅳ）的透光率都高于乙腈(Ⅱ)(Ⅲ)。當在230nm波長時，以上四種不同的乙腈均達到了98%以上。

乙腈的紫外透光率非常關鍵[4]：首先，大部分有機雜質都會產生UV吸收[5]，乙腈的UV透光率越高意味著其中雜質含量越少；第二，HPLC儀器最常用的檢測模式就是UV檢測。因此乙腈的UV透光率越高，色譜的基線背景越低，從而靈敏度越高，檢測限越低。

2.2 梯度淋洗比較4種乙腈 采用梯度淋洗的方法，比較了4種乙腈在淋洗過程中吸光度的變化，作為質量好壞的一個指標。選擇十八烷基硅烷鍵合硅膠柱（Ultimate XB-C18），以20%的乙腈作為流動相A，以100%的乙腈作為流動相B，在30分鐘內使A溶劑由線性梯度曲線完全變到B溶劑。為了嚴格控制實際條件的平行性，四種乙腈在每次梯度淋洗開始前，都先用A溶劑準確地沖洗30分鐘，并采用較短的210nm波長進行檢測。梯度淋洗結果見附圖1。

附圖1 A、B、C、D分別為乙腈(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、（Ⅳ）的梯度淋洗色譜圖

附圖2 A'、B'、C'、D'分別為乙腈(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、（Ⅳ）的GC-MS譜圖

由附圖1可知，在四種乙腈中，乙腈(Ⅰ)在梯度淋洗過程中的基線變化最小，（Ⅳ）其次。(Ⅱ)與(Ⅲ)在梯度淋洗過程中出現了一個峰，并且其出峰時間可以重復。這個結果可能是由于(Ⅱ)和(Ⅲ)中存在的某種雜質，在梯度淋洗的過程中被洗脫出來，此結果與210nm波長處(Ⅱ)和(Ⅲ)的透光率比(Ⅰ)和（Ⅳ）的透光率低一致。2.3 頂空-氣質聯用法（GC-MS）比較四種乙腈 采用氣質聯用技術與自動頂空進樣相結合，操作簡單，基體干擾少，作為測定分析易揮發有機物乙腈的質量的一個評價指標。氣相條件：進樣口溫度：240℃；柱溫：程序升溫（初始溫度40℃，保持10min，以5℃/min速率升至80℃，再以12℃/min速率升至220℃，保持3min）；載氣：氦氣；流速1mL/min；分流進樣，分流比：10∶1；頂空孵化器平衡溫度：8 5 ℃；平衡時間：30min。質譜條件：電子轟擊（EI）離子源；電子能量：70eV；離子源溫度230℃；傳輸線溫度240℃；質譜檢測時間：2.00min～30min；離子范圍：29～350（m/z）。溶劑：DMSO：水（1∶1）。樣品溶液制備：分別精密稱取四種乙腈各100mg，置頂空瓶中加溶劑5ml。

由GC-MS譜圖（附圖2）可知，四種乙腈在17.5min處都會出現一個未知雜質峰，乙腈(Ⅰ)在氣質圖譜中雜質峰最小，（Ⅳ）其次。(Ⅱ)與(Ⅲ)在17.5min處的雜質峰最大。

3 結論

綜合以上實驗可以看出，4種乙腈在220nm以上透過率水平相當，因此在高吸光度定比沖洗的應用中均可選用。但在低于210nm吸光度，尤其是梯度淋洗時，由于雜質的含量不同，各家質量尚存在一定的差距，使用時要根據具體的色譜條件，選擇適合的乙腈。在氣質聯用的分析中，雖然我們沒有能夠分析出檢出的雜質具體的種類，但是此結果也可以在一定程度上反映出4種乙腈的質量差別。在今后的工作中，我們將結合乙腈的生產工藝做進一步的研究。