CN104502465B - 烷基糖苷表面活性剂产品组分的凝胶过滤色谱分析方法 - Google Patents

Abstract

一种烷基糖苷表面活性剂产品组分的凝胶过滤色谱分析方法是先制备单苷、多苷的对照品，再将对照品和待测样品分别加流动相溶解后，使用搭配有蒸发光散射检测器的高效液相色谱仪，分别进样，在凝胶过滤色谱柱上进行分离，以甲醇-乙腈-水为流动相梯度洗脱，面积归一法定量。本发明分析结果更加客观可靠的优点。

Description

烷基糖苷表面活性剂产品组分的凝胶过滤色谱分析方法

技术领域

本发明属于精细化工产品检测技术领域，具体涉及一种烷基糖苷表面活性剂产品组分的分析方法。

背景技术

烷基糖苷是以长链烷基为疏水基，糖基为亲水基的一类表面活性剂，一般由C_8-10、C_12-14或C_16-18的脂肪醇和葡萄糖发生缩合反应合成，常见的产品类型根据原料的不同可分为C_8-10烷基糖苷、C_12-14烷基糖苷或C_16-18烷基糖苷等。烷基糖苷以来源于生物质资源的葡萄糖和脂肪醇作为原料，属于典型的绿色表面活性剂，随着绿色生活理念深入人心，这类产品的绿色、安全优势得到广泛认可，所以近年来烷基糖苷表面活性剂在国内的生产规模和应用领域都在快速增长和扩大。

烷基糖苷产品的组成非常复杂，根据烷基构成不同可分为不同碳链的糖苷，根据葡糖聚合度的不同又可分为单苷和多苷，以C_12-14烷基糖苷为例，产品组分大致可分为C₁₂单苷、C₁₂多苷、C₁₄单苷、C₁₄多苷四类组分。不同的烷基链长比例会影响产品的疏水性，不同的葡糖聚合度会影响产品的亲水性，所以烷基链长的比例、单多苷的比例决定了产品的具体性能，对这两个指标的分析对产品具有重要意义。

鉴于烷基糖苷产品组分的复杂性，分析方法一般采用色谱法。色谱分析方法可分为气相色谱法和液相色谱法，对气相色谱法而言，烷基糖苷沸点较高，特别是多苷组分和高碳数的C_16-18烷基糖苷气化困难，限制了气相色谱法的应用；对液相色谱法而言，烷基糖苷的多苷组分具有大量的同分异构体，这些同分异构体仅在分子量上保持一致，在常规的正相或反相色谱柱中色谱行为差别很大，不同碳链的多苷组分保留时间往往相互交叉，以C_12-14烷基糖苷为例，C₁₂多苷与C₁₄多苷组峰相互交叉，很难形成独立C₁₂多苷组峰和C₁₄多苷组峰，液相分析效果不佳，给产品分析带来困扰。

ShodexAsahipakGS-220HQ凝胶过滤色谱柱含有两种分离机理，分别为尺寸排斥机理和吸附分配机理，这两种机理综合作用非常适合于分析烷基糖苷样品。以C_12-14烷基糖苷为例，样品通过色谱柱时将先按照吸附分配机理分为C₁₂糖苷和C₁₄糖苷，再按照尺寸排斥机理分为C₁₂单糖苷、C₁₂多糖苷、C₁₄单糖苷、C₁₄多糖苷四类组分，与烷基糖苷的组分分布特点非常贴合。

已有文献报道的烷基糖苷液相色谱分析方法多采用C₁₈反相色谱柱进行分析，C₁₈柱的分离机理主要为吸附分配，对疏水性物质的分离能力较强，但对于亲水性较强的多苷组分保留不足，分离能力较弱，不同烷基的多苷组分往往混合出峰，很难获得不同烷基各自的单多苷比例信息。另外，已有的文献报道皆缺乏对照品制备过程，所以对色谱峰的指认存在主观性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有分析方法的不足，提供一种符合烷基糖苷产品组分构成特点的分析方法。

本发明采用高效液相色谱法，在凝胶过滤色谱柱上，以甲醇-乙腈-水为流动相梯度洗脱，以蒸发光散射检测器检测，同时得到产品的烷基链长比例信息和不同烷基链各自的单多苷比例信息。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

烷基糖苷表面活性剂的产品组分分析方法，它包括的步骤是先制备单苷、多苷的对照品，再将对照品和待测样品分别加流动相溶解后，使用搭配有蒸发光散射检测器的高效液相色谱仪，分别进样，在凝胶过滤色谱柱上进行分离，以甲醇-乙腈-水为流动相梯度洗脱，面积归一法定量，其特征在于包括以下具体分析步骤：

(1)单苷、多苷对照品的制备：称取无水烷基糖苷，以体积比为1：1的甲醇-三氯甲烷溶解，配制浓度为0.2～1.0g·mL^-1，上样于SephadexLH-20葡聚糖凝胶柱，用相同溶剂洗脱，流速控制约5～10秒/滴，按每管2～4ml收集洗脱液，鉴定后归类合并，浓缩至干，得到各自碳链的单苷、多苷对照品，以C_12-14烷基糖苷为例，分别得到C₁₂单苷、C₁₄单苷、C₁₂多苷和C₁₄多苷四种对照品；

(2)对照品溶液的制备：分别称取单苷、多苷对照品，各加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水溶解，配制浓度为1.0～3.0mg·mL^-1的单苷、多苷对照品溶液；

(3)试样溶液的制备：称取烷基糖苷样品，加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水溶解，配制浓度约为2.0～4.0mg·mL^-1的试样溶液；

(4)液相色谱分析：使用包括泵、混合器、蒸发光散射检测器以及配套工作站组成的液相色谱仪，在ShodexAsahipakGS-220HQ凝胶过滤色谱柱上，分别进样对照品溶液和试样溶液，以体积比为2：8的乙腈：水溶液为A相，以体积比为2：8的甲醇：水溶液为B相，AB两相混合梯度洗脱，流速0.4ml/min，洗脱程序为：0～80min为50％A，81～110min内由50％A线性变为100％A，111～230min为100％A；

(5)谱峰指认及结果计算：试样溶液通过色谱柱后会分离为若干组色谱峰，根据对照品的各个色谱峰的保留时间来确定试样溶液中各组色谱峰的归属，以面积归一法计算各组峰的相对百分含量，计算公式为：

$W_i\%=\frac{A_i}{A_l+\mathrm{KK}+A_n}\×100\%$

其中：W_i％：i组份的质量百分含量

A_i：i组份色谱峰面积

A_l：l组份色谱峰面积

A_n：n组份色谱峰面积

以C_12-14烷基糖苷为例，由C₁₂单苷和C₁₄单苷的含量比可以得到产品的烷基链长比，由单苷组峰和多苷组峰的含量比可以各自得到C₁₂单多苷的比例和C₁₄单多苷的比例，平行测样3次，烷基链长比、单多苷比例各自的相对平均偏差应均不大于5％。

上述发明所述的烷基糖苷表面活性剂产品是指C_8-10烷基糖苷、C_12-14烷基糖苷或C_16-18烷基糖苷，产品分子结构符合如下通式：

其中：R为C_8-10、C_12-14或C_16-18的烷基，m为1.2～1.8。

本发明与现有分析方法相比具有以下优点：

1.技术方案包含单苷和多苷对照品的制备，分析结果更加客观可靠。

2.本发明使用凝胶过滤色谱柱作为分离载体，分离机理贴近烷基糖苷产品组成特点，色谱峰的分离归类更加合理。

附图说明

图1：C_8-10烷基糖苷产品组分分析色谱图，其中：a-d为对照品溶液色谱图，e为试样溶液色谱图，1为C₈多苷，2为C₈单苷，3为C₁₀多苷，4为C₁₀单苷。

图2：C_12-14烷基糖苷产品组分分析色谱图，其中：a-d为对照品溶液色谱图，e为试样溶液色谱图，1～4为C₁₂多苷，5为C₁₂单苷，6～7为C₁₄多苷，8为C₁₄单苷。

图3：C_16-18烷基糖苷产品组分分析色谱图，其中：a-d为对照品溶液色谱图，e为试样溶液色谱图，1为C₁₆多苷，2为C₁₆单苷，3为C₁₈多苷，4为C₁₈单苷。

具体实施方式

实施例1

C_8-10烷基糖苷产品组分分析

(1)单苷、多苷对照品的制备：称取无水C_8-10烷基糖苷2g，以体积比1：1的甲醇-三氯甲烷10ml溶解，配制浓度为0.2g·mL^-1，上样于SephadexLH-20葡聚糖凝胶柱，用相同溶剂洗脱，流速控制约5秒/滴，按每管2ml收集洗脱液，鉴定后归类合并，浓缩至干，得到C₈单苷、C₁₀单苷、C₈多苷和C₁₀多苷四种对照品；

(2)对照品溶液的制备：分别称取单苷对照品15.1mg、多苷对照品12.3mg，加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水10ml溶解，配制浓度为1.51mg·mL^-1的单苷对照品溶液和1.23mg·mL^-1的多苷对照品溶液；

(3)试样溶液的制备：称取烷基糖苷样品20.3mg、20.9mg、21.2mg，分别加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水10ml溶解，配制浓度为2.03mg·mL^-1、2.09mg·mL^-1、2.12mg·mL^-1的试样溶液；

(4)液相色谱分析：使用包括泵、混合器、蒸发光散射检测器以及配套工作站组成的液相色谱仪，在ShodexAsahipakGS-220HQ凝胶过滤色谱柱上，分别进样对照品溶液和试样溶液，以体积比为2：8的乙腈：水溶液为A相，以体积比为2：8的甲醇：水溶液为B相，AB两相混合梯度洗脱，流速0.4ml/min，洗脱程序为：0～80min为50％A，81～110min内由50％A线性变为100％A，111～230min为100％A；

(5)谱峰指认及结果计算：试样溶液通过色谱柱后会分离为若干组色谱峰，根据对照品的各个色谱峰的保留时间来确定试样溶液中各组色谱峰的归属，以面积归一法计算各组峰的相对百分含量，计算公式为：

$W_i\%=\frac{A_i}{A_l+\mathrm{KK}+A_n}\×100\%$

其中：W_i％：i组份的质量百分含量

A_i：i组份色谱峰面积

A_l：l组份色谱峰面积

A_n：n组份色谱峰面积

平行测样三次，由C₈单苷和C₁₀单苷的含量比可知产品的烷基链长比，由C₈单苷峰和C₈多苷峰的含量比可以得到C₈糖苷单多苷比例，由C₁₀单苷峰和C₁₀多苷峰的含量比可以得到C₁₀糖苷单多苷比例，结果统计见下表，各组结果的相对平均偏差均小于5％，说明测定方法满足要求。

实施例2

C_12-14烷基糖苷产品组分分析

(1)单苷、多苷对照品的制备：称取无水C_12-14烷基糖苷1g，以体积比1：1的甲醇-三氯甲烷2ml溶解，配制浓度为0.5g·mL^-1，上样于SephadexLH-20葡聚糖凝胶柱，用相同溶剂洗脱，流速控制约7秒/滴，按每管3ml收集洗脱液，鉴定后归类合并，浓缩至干，得到C₁₂单苷、C₁₄单苷、C₁₂多苷和C₁₄多苷四种对照品；

(2)对照品溶液的制备：分别称取单苷对照品20.4mg、多苷对照品15.2mg，加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水10ml溶解，配制浓度为2.04mg·mL^-1的单苷对照品溶液和浓度为1.52mg·mL^-1多苷对照品溶液；

(3)试样溶液的制备：称取烷基糖苷样品30.3mg，加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水10ml溶解，配制浓度为3.03mg·mL^-1的试样溶液；

(4)液相色谱分析：同例1；

(5)谱峰指认及结果计算：谱峰指认过程和结果计算方法同例1，平行测样3次，由C₁₂单苷和C₁₄单苷的含量比可知产品的烷基链长比，由C₁₂单苷峰和C₁₂多苷峰的含量比可以得到C₁₂糖苷单多苷比例，由C₁₄单苷峰和C₁₄多苷峰的含量比可以得到C₁₄糖苷单多苷比例，结果统计见下表，各组结果的相对平均偏差均小于5％，说明测定方法满足要求。

实施例3

C_16-18烷基糖苷产品组分分析

(1)单苷、多苷对照品的制备：称取无水C_16-18烷基糖苷5.0g，以体积比1：1的甲醇-三氯甲烷5ml溶解，配制浓度为1.0g·mL^-1，上样于SephadexLH-20葡聚糖凝胶柱，用相同溶剂洗脱，流速控制约10秒/滴，按每管4ml收集洗脱液，鉴定后归类合并，浓缩至干，得到C₁₆单苷、C₁₈单苷、C₁₆多苷和C₁₈多苷四种对照品；

(2)对照品溶液的制备：分别称取单苷对照品6.3mg、多苷对照品6.4mg，加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水2ml溶解，配制浓度为3.2mg·mL^-1的单苷、多苷对照品溶液；

(3)试样溶液的制备：称取烷基糖苷样品40.1mg，加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水10ml溶解，配制浓度为4.01mg·mL^-1的试样溶液；

(4)液相色谱分析：同例1；

(5)谱峰指认及结果计算：谱峰指认过程和结果计算方法同例1，平行测样3次，由C₁₆单苷和C₁₈单苷的含量比可知产品的烷基链长比，由C₁₆单苷峰和C₁₆多苷峰的含量比可以得到C₁₆糖苷单多苷比例，由C₁₈单苷峰和C₁₈多苷峰的含量比可以得到C₁₈糖苷单多苷比例，结果统计见下表，各组结果的相对平均偏差均小于5％，说明测定方法满足要求。

Claims (2)

1.一种烷基糖苷表面活性剂产品组分的凝胶过滤色谱分析方法,其特征在于包括如下步骤：

(1)单苷、多苷对照品的制备：称取无水烷基糖苷，以体积比为1：1的甲醇-三氯甲烷溶解，配制浓度为0.2～1.0g·mL^-1，上样于SephadexLH-20葡聚糖凝胶柱，用相同溶剂洗脱，流速控制约5～10秒/滴，按每管2～4mL收集洗脱液，鉴定后归类合并，浓缩至干，得到各自碳链的单苷、多苷对照品；

(2)对照品溶液的制备：分别称取单苷、多苷对照品，各加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水溶解，配制浓度为1.0～3.0mg·mL^-1的单苷、多苷对照品溶液；

(3)试样溶液的制备：称取烷基糖苷样品，加体积比1：1：8的甲醇-乙腈-水溶解，配制浓度约为2.0～4.0mg·mL^-1的试样溶液；

(4)液相色谱分析：使用包括泵、混合器、蒸发光散射检测器以及配套工作站组成的液相色谱仪，在ShodexAsahipakGS-220HQ凝胶过滤色谱柱上，分别进样对照品溶液和试样溶液，以体积比为2：8的乙腈：水溶液为A相，以体积比为2：8的甲醇：水溶液为B相，AB两相混合梯度洗脱，流速0.4mL/min，洗脱程序为：0～80min为50％A，81～110min内由50％A线性变为100％A，111～230min为100％A；

(5)谱峰指认及结果计算：试样溶液通过色谱柱后会分离为若干组色谱峰，根据对照品的各个色谱峰的保留时间来确定试样溶液中各组色谱峰的归属，以面积归一法计算各组峰的相对百分含量，计算公式为：

$W_i\%=\frac{A_i}{A_l+......+A_n}\×100\%$

其中：W_i％：i组份的质量百分含量

A_i：i组份色谱峰面积

A_l：l组份色谱峰面积

A_n：n组份色谱峰面积

平行测样3次，烷基链长比、单多苷比例各自的相对平均偏差应均不大于5％。

2.如权利要求1所述的一种烷基糖苷表面活性剂产品组分的凝胶过滤色谱分析方法,其特征在于所述的烷基糖苷表面活性剂产品是指C_8-10烷基糖苷、C_12-14烷基糖苷或C_16-18烷基糖苷，产品分子结构符合如下通式：

其中：R为C_8-10、C_12-14或C_16-18的烷基，m为1.2～1.8。