CN103308635A - 一种乙酰丙酸的检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种乙酰丙酸的检测方法，涉及乙酰丙酸。1）乙酰丙酸标准溶液的配制；2）流动相的配制；3）取配制好的不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样，进行液相色谱分析，得到样品的色谱图，将样品的色谱图和标准品的色谱图进行比较，样品色谱图中与标准品保留时间相近的峰即为相应的乙酰丙酸峰，表明样品溶液存在乙酰丙酸成分；4）以不同浓度的乙酰丙酸标准溶液的响应峰面积对浓度作图，得到乙酰丙酸的标准曲线；5）采用步骤3）所述不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样，进行乙酰丙酸定性分析。采用乙酰丙酸标准品，经去离子水稀释配制成一定浓度的溶液，经滤膜过滤后，用硫酸溶液作为流动相对样品进行洗脱分离。
Description
技术领域
本发明涉及乙酰丙酸，尤其涉及一种乙酰丙酸的检测方法。
背景技术
乙酰丙酸（Levulinic acid，LA），又名4-氧化戊酸、左旋糖酸或戊隔酮酸，分子中既有羧基又有酮羰基，能够进行酯化、氧化还原、取代、聚合等多种反应。利用这些性质,乙酰丙酸可广泛应用于手性试剂、生物活性材料、聚合物、滑润剂、吸附剂、填料、电池、防冻剂、防腐剂、表面活性剂、油墨和电子产品等众多领域。这些优良的性质使得乙酰丙酸成为了一种重要的新型平台化合物。
目前文献报道的检测乙酰丙酸的方法可以分为两类：间接法和直接法。间接法是先将乙酰丙酸酯化，然后用气相色谱进行分析，该方法比较繁琐，而且酯化过程中易出现误差，对结果的准确会产生很大影响；直接法又分为气相色谱法和高效液相色谱法。段文仲等(段文仲，郭春海，李真.高效液相色谱法测定乙酰丙酸的含量.河北化工.1998)用高效液相色谱测定乙酰丙酸的含量，其采用紫外检测器在268nm波长下对乙酰丙酸进行检测，由于乙酰丙酸在268nm吸收较弱，且在此波长很多物质都有吸收，不能很好地对乙酰丙酸进行定性定量分析。蔡磊等(蔡磊，吕秀阳等.气相色谱法直接分析生物质水解产物中的乙酰丙酸.分析测试学报．2004)采用气相色谱发测定分析乙酰丙酸，该方法较为简便精确，但是对于沸点要求较高的样品具有很大的局限性。这都要求我们开发出一种新的检测方法来检测产物中的乙酰丙酸含量。
发明内容
本发明的目的是提供一种乙酰丙酸的检测方法，该方法利用高效液相色谱仪可以对乙酰丙酸进行定性定量分析。
本发明包括以下步骤：
1）乙酰丙酸标准溶液的配制：用移液枪吸取乙酰丙酸标准溶液，用去离子水稀释并定容，取配制好的乙酰丙酸标准溶液与去离子水混合，配制出5～10个浓度介于0.1～10mg/mL之间的乙酰丙酸标准溶液；
2）流动相的配制：取硫酸溶液，用去离子水稀释至浓度在4～7mmol/L作为液相色谱分析流动相；
3）取配制好的不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样，进行液相色谱分析，得到样品的色谱图，将样品的色谱图和标准品的色谱图进行比较，样品色谱图中与标准品保留时间相近的峰即为相应的乙酰丙酸峰，表明样品溶液存在乙酰丙酸成分；
4）以不同浓度的乙酰丙酸标准溶液的响应峰面积对浓度作图，得到乙酰丙酸的标准曲线；
5）采用步骤3)所述不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样，进行乙酰丙酸定性分析。
在步骤1）中，所述乙酰丙酸标准溶液的纯度大于98%；所述乙酰丙酸标准溶液使用前可使用0.2～0.5μm的滤膜进行过滤。
在步骤2）中，所述液相色谱分析流动相使用前可使用0.2～0.5μm的滤膜进行过滤。
在步骤3）中，所述液相色谱分析的条件可为：
色谱柱：Aminex HPX-87H,300mm×7.8mm；
检测器：示差折光检测器；
流动相：4～7mmol/L硫酸溶液；
流速：0.3～1.0mL/min；
柱温：30～60゜C；
进样量：1～20μL。
所述色谱柱可采用有机酸柱，柱长可为200～300mm。
所述不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样的浓度可为0.1～10mg/mL，优选0.5～0.7mg/mL。
在步骤5）中，所述试样可为葡萄糖水解液等。
本发明采用乙酰丙酸标准品，经去离子水稀释配制成一定浓度的溶液，经滤膜过滤后，用硫酸溶液作为流动相对样品进行洗脱分离。所用高效液相色谱仪的主要配置包括有机酸柱、示差折光检测器。
附图说明
图1为乙酰丙酸标准品在实施例1的高效液相色谱图。横坐标为保留时间（min），纵坐标为峰高（MV）。
图2为乙酰丙酸在实施例1的标准曲线。横坐标为浓度（mg/mL），纵坐标为峰面积（mV*s）。
图3为乙酰丙酸标准品在实施例2的高效液相色谱图。横坐标为保留时间（min），纵坐标为峰高（MV）。
图4为乙酰丙酸在实施例2的标准曲线。横坐标为浓度（mg/mL），纵坐标为峰面积（mV*s）。
图5为乙酰丙酸标准品在实施例3的高效液相色谱图。横坐标为保留时间（min），纵坐标为峰高（MV）。
图6为乙酰丙酸在实施例3的标准曲线。横坐标为浓度（mg/mL），纵坐标为峰面积（mV*s）。
图7为乙酰丙酸样品溶液的高效液相色谱图。横坐标为保留时间（min），纵坐标为峰高（MV）。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1：乙酰丙酸标准曲线的绘制
a）、乙酰丙酸标准溶液的配制：分别称取0.5293g和0.0593g乙酰丙酸标准品于50mL容量瓶中，用去离子水定容后分别得到10.586mg/mL和1.186mg/mL的乙酰丙酸标准溶液，并用0.22μm的滤膜对溶液进行过滤若干遍。然后用移液枪从10.586mg/mL溶液中移取10、20、40、70μL的溶液于样品瓶中，并用移液枪分别吸取90、80、60、30μL的去离子水于相对应的样品瓶中混合。可得到相应的1.0586mg/mL、2.1172mg/mL、4.2344mg/mL、7.4102mg/mL的乙酰丙酸标准溶液。同样用移液枪从1.186mg/mL溶液中分别移取10、20、40、80μL的溶液于样品瓶中，然后用移液枪分别吸取90、80、60、20μL的去离子水于相对应的样品瓶中混合。可得到相应的0.1186mg/mL、0.2372mg/mL、0.4744mg/mL、0.8302mg/mL的乙酰丙酸标准溶液。
b）、采用配有标准自动进样器的Waters2695高效液相色谱仪为分析仪，可变波长扫描紫外检测器（190～790nm），示差折光检测器以及Empower色谱工作站。色谱条件为:AminexHPX-87H,300mm×7.8mm色谱柱，示差折光检测器，5mmol/L硫酸溶液为流动相，流速为0.3ml/mL，柱温为30゜C，进样量为10μL。依次检测不同浓度的乙酰丙酸溶液，采用Empower工作站对实验数据进行记录处理。乙酰丙酸标准品的谱图见图1所示。在图1中清晰表明乙酰丙酸具有一个谱峰，其出峰时间为34.975min。
c）分析不同浓度乙酰丙酸的谱图，在0.1～10mg/mL浓度范围内表现出很好的线性关系（参见图2）。线性回归方程为y=159612x-3320.5，线性回归系数为R=0.9998。
实施例2：乙酰丙酸标准曲线的绘制
a）、乙酰丙酸标准溶液的配制：分别称取0.5293g和0.0593g乙酰丙酸标准品于50mL容量瓶中，用去离子水定容后分别得到10.586mg/mL和1.186mg/mL的乙酰丙酸标准溶液，并用0.22μm的滤膜对溶液进行过滤若干遍。然后用移液枪从10.586mg/mL溶液中移取10、20、40、70μL的溶液于样品瓶中，并用移液枪分别吸取90、80、60、30μL的去离子水于相对应的样品瓶中混合。可得到相应的1.0586mg/mL、2.1172mg/mL、4.2344mg/mL、7.4102mg/mL的乙酰丙酸标准溶液。同样用移液枪从1.186mg/mL溶液中分别移取10、20、40、80μL的溶液于样品瓶中，然后用移液枪分别吸取90、80、60、20μL的去离子水于相对应的样品瓶中混合。可得到相应的0.1186mg/mL、0.2372mg/mL、0.4744mg/mL、0.8302mg/mL的乙酰丙酸标准溶液。
b）、采用配有标准自动进样器的Waters2695高效液相色谱仪为分析仪，可变波长扫描紫外检测器（190～790nm），示差折光检测器以及Empower色谱工作站。色谱条件为:AminexHPX-87H,300mm×7.8mm色谱柱，示差折光检测器，5mmol/L硫酸溶液为流动相，流速为1ml/mL，柱温为60oC，进样量为10μL。依次检测不同浓度的乙酰丙酸溶液，采用Empower工作站对实验数据进行记录处理。乙酰丙酸标准品的谱图见图3所示。在图3中清晰表明乙酰丙酸具有一个谱峰，其出峰时间为10.005min。
c）分析不同浓度乙酰丙酸的谱图，在0.1～10mg/mL浓度范围内表现出很好的线性关系（见图4）。线性回归方程为y=47599x+119.83，线性回归系数为R=0.9999。
实施例3：乙酰丙酸标准曲线的绘制
a）、乙酰丙酸标准溶液的配制：分别称取0.5293g和0.0593g乙酰丙酸标准品于50mL容量瓶中，用去离子水定容后分别得到10.586mg/mL和1.186mg/mL的乙酰丙酸标准溶液，并用0.22μm的滤膜对溶液进行过滤若干遍。然后用移液枪从10.586mg/mL溶液中移取10、20、40、70μL的溶液于样品瓶中，并用移液枪分别吸取90、80、60、30μL的去离子水于相对应的样品瓶中混合。可得到相应的1.0586mg/mL、2.1172mg/mL、4.2344mg/mL、7.4102mg/mL的乙酰丙酸标准溶液。同样用移液枪从1.186mg/mL溶液中分别移取10、20、40、80μL的溶液于样品瓶中，然后用移液枪分别吸取90、80、60、20μL的去离子水于相对应的样品瓶中混合。可得到相应的0.1186mg/mL、0.2372mg/mL、0.4744mg/mL、0.8302mg/mL的乙酰丙酸标准溶液。
b）、采用配有标准自动进样器的Waters2695高效液相色谱仪为分析仪，可变波长扫描紫外检测器（190～790nm），示差折光检测器以及Empower色谱工作站。色谱条件为:AminexHPX-87H,300mm×7.8mm色谱柱，示差折光检测器，5mmol/L硫酸溶液为流动相，流速为0.6ml/mL，柱温为35oC，进样量为10μL。依次检测不同浓度的乙酰丙酸溶液，采用Empower工作站对实验数据进行记录处理。乙酰丙酸标准品的谱图见图5所示。在图5中清晰表明乙酰丙酸具有一个谱峰，其出峰时间为17.377min。
c）分析不同浓度乙酰丙酸的谱图，在0.1～10mg/mL浓度范围内表现出很好的线性关系（见图6）。线性回归方程为y=78693x+634.32，线性回归系数为R=0.9996。
实施例4：乙酰丙酸样品的鉴定
a）、乙酰丙酸样品的制备：以5wt%的葡萄糖为原料，0.008mol/L的硫酸为催化剂，在180oC下反应2h制备乙酰丙酸。用去离子水稀释5倍，并用0.22μm的滤膜对溶液进行过滤若干遍。
b）、采用配有标准自动进样器的Waters2695高效液相色谱仪为分析仪，可变波长扫描紫外检测器（190～790nm），示差折光检测器以及Empower色谱工作站。采用与实施例三相同的色谱条件，其色谱条件为:Aminex HPX-87H,300mm×7.8mm色谱柱，示差折光检测器，5mmol/L硫酸溶液为流动相，流速为0.6ml/mL，柱温35oC，进样量为10μL。对照色谱三的乙酰丙酸标准品溶液的色谱图可以看出，图7在17.408min的时候出现乙酰丙酸的特征峰，表明葡萄糖水解液中生成了乙酰丙酸。
Claims (9)
1.一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1）乙酰丙酸标准溶液的配制：用移液枪吸取乙酰丙酸标准溶液，用去离子水稀释并定容，取配制好的乙酰丙酸标准溶液与去离子水混合，配制出5～10个浓度介于0.1～10mg/mL之间的乙酰丙酸标准溶液；
2）流动相的配制：取硫酸溶液，用去离子水稀释至浓度在4～7mmol/L作为液相色谱分析流动相；
3）取配制好的不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样，进行液相色谱分析，得到样品的色谱图，将样品的色谱图和标准品的色谱图进行比较，样品色谱图中与标准品保留时间相近的峰即为相应的乙酰丙酸峰，表明样品溶液存在乙酰丙酸成分；
4）以不同浓度的乙酰丙酸标准溶液的响应峰面积对浓度作图，得到乙酰丙酸的标准曲线；
5）采用步骤3）所述不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样，进行乙酰丙酸定性分析。
2.如权利要求1所述一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于在步骤1）中，所述乙酰丙酸标准溶液的纯度大于98%。
3.如权利要求1所述一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于在步骤1）中，所述乙酰丙酸标准溶液使用前使用0.2～0.5μm的滤膜进行过滤。
4.如权利要求1所述一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于在步骤2）中，所述液相色谱分析流动相使用前使用0.2～0.5μm的滤膜进行过滤。
5.如权利要求1所述一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于在步骤3）中，所述液相色谱分析的条件为：
色谱柱：Aminex HPX-87H,300mm×7.8mm；
检测器：示差折光检测器；
流动相：4～7mmol/L硫酸溶液；
流速：0.3～1.0mL/min；
柱温：30～60゜C；
进样量：1～20μL。
6.如权利要求1所述一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于在步骤3）中，所述色谱柱采用有机酸柱，柱长为200～300mm。
7.如权利要求1所述一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于在步骤3）中，所述不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样的浓度为0.1～10mg/mL。
8.如权利要求7所述一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于所述不同浓度的乙酰丙酸标准溶液试样的浓度为0.5～0.7mg/mL。
9.如权利要求1所述一种乙酰丙酸的检测方法，其特征在于在步骤5）中，所述试样为葡萄糖水解液。
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