CN104634896A

CN104634896A - 三乙醇胺酯的快速检测方法

Info

Publication number: CN104634896A
Application number: CN201510076546.XA
Authority: CN
Inventors: 孙伏恩; 吴海龙; 雷秋芬; 罗海英
Original assignee: Guangzhou Tinci Materials Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Tinci Materials Technology Co Ltd
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: CN104634896B

Abstract

本发明公开了一种三乙醇胺酯的快速检测方法，采用高效液相色谱仪检测，包括如下步骤：(1)供试品溶液的配制：精确称取三乙醇胺酯样品，用流动相定容，微孔过滤膜过滤后得供试品溶液；(2)测定：吸取定量环2～3倍的供试品溶液注入高效液相色谱仪进行测定，面积归一法定量，即得。本发明的检测方法根据三乙醇胺酯中的单、双及三脂的极性不同，采用高效液相色谱方法对其进行分离并定性和定量分析。优点如下：使用一般实验室通用、价格相对便宜的高效液相-紫外检测器，测定成本低廉；操作方便简单，测定时间短；各组份能达到很好的分离效果，适合用于产业化的在线监测。

Description

三乙醇胺酯的快速检测方法

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，特别是涉及一种三乙醇胺酯的快速检测方法。

背景技术

酯基季铵盐是一种新型阳离子表面活性剂，具有优异的柔软、抗静电性能，抗黄变。不含APEO、甲醛，易生物降解，绿色环保。用量少，效果好，配制方便，综合成本低，具有极高的性价比。酯基季铵盐是一种用于织物柔顺的阳离子表面活性剂。该产品适合以5％到20％之间的浓缩度运用在织物柔顺剂产品中。是双十八烷基二甲基氯化铵(D1821)及软片、软油精等的最佳替代品。

酯基季铵盐类阳离子表面活性剂的合成分两步，首先脂肪酸和三乙醇胺发生酯化反应得到酯胺，然后再将产物酯胺与硫酸二甲酯发生季铵化反应。脂肪酸和三乙醇胺的酯化反应受热力学控制，得到的是一个单、双、三酯的混合物。而有文献表明，基于三乙醇胺的季铵盐的性能取决于双酯的含量，因此在酯化反应中得到高含量的脂肪酸三乙醇胺双酯是最后得到高含量的双酯季铵盐阳离子表面活性剂的关键步骤。因此，酯基季铵盐中间体的单、双、三酯的检测尤其重要，有必要建立三乙醇胺酯(酯基季铵盐中间体)的测定方法。

现有的检测方法有报道采用反相高效液相色谱对三乙醇胺酯进行检测，但需要加入离子对的方法分析，也有采用核磁共振氢谱方法和气相色谱的方法。反相高效液相色谱与气相色谱测定三乙醇胺酯需要样品前处理后才能检测，过程繁琐；核磁共振仪器昂贵，不适合用于产业化中间监测，因此有必要建立一种快速、简便的三乙醇胺酯检测方法。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种高效简便的三乙醇胺酯的快速检测方法。

具体的技术方案如下：

一种三乙醇胺酯的快速检测方法，采用高效液相色谱仪检测，包括如下步骤：

(1)供试品溶液的配制

精确称取三乙醇胺酯样品，用流动相定容，微孔过滤膜过滤后得供试品溶液；

(2)测定

吸取定量环2～3倍的供试品溶液注入高效液相色谱仪进行测定，面积归一法定量，即得；

其中色谱条件为：色谱柱以键合官能团氨丙基为固定相；柱温为室温；流动相为体积比30-70:70-30的正己烷：异丙醇；流速为0.2-0.8mL/min；检测波长：210-220nm；检测器为紫外检测器。

在其中一个实施例中，所述三乙醇胺酯为脂肪酸与三乙醇胺反应的产物，所述脂肪酸为C_12-C₂₀的脂肪酸中的一种或几种。

在其中一个实施例中，所述流动相为体积比50:50的正己烷：异丙醇。

在其中一个实施例中，所述流速为0.4mL/min。

在其中一个实施例中，所述检测波长为210nm。

在其中一个实施例中，所述微孔过滤膜为0.45μm的有机系微孔过滤膜。

本发明的原理和优点如下：

三乙醇胺酯为合成酯基季铵盐的中间体，由脂肪酸和三乙醇胺反应得到，反应式如下：

RCOOH+N(CH₂CHOH)₃＝RCOOCHCH₂N(CH₂CHOH)₂+H₂O↑

RCOOH+N(CH₂CHOH)₃＝(RCOOCHCH₂)₂NCH₂CHOH+2H₂O↑

RCOOH+N(CH₂CHOH)₃＝(RCOOCHCH₂)₃N+3H₂O↑

产物三乙醇胺酯为单酯、双酯和三脂的混合物，工业应用中尽量提高单双酯的含量，尤其是双酯在三乙醇胺酯中的含量，因此需要对三乙醇胺酯中单、双及三脂含量进行检测。

本申请发明人根据三乙醇胺酯中的单、双及三脂的极性不同，采用高效液相色谱方法对其进行分离并定性和定量分析。

本发明检测方法的优点如下：

1、使用一般实验室通用、价格相对便宜的高效液相-紫外检测器，测定成本低廉。

2、操作方便简单，测定时间短。

3、各组份能达到很好的分离，适合用于产业化的在线监测。

附图说明

图1为三乙醇胺酯的高效液相色谱图(a的流动相为正己烷：异丙醇＝30:70；b的流动相为正己烷：异丙醇＝40:60；c的流动相为正己烷：异丙醇＝60:40；d的流动相为正己烷：异丙醇＝70:30；e的流动相为正己烷：异丙醇＝50：50)；

图2为三乙醇胺酯的高效液相色谱图(流动相为甲醇：异丙醇：正己烷＝1：2：2)；

图3为不同紫外波长检测同一三乙醇胺酯样品的高效液相色谱对比图(其中a的波长为210nm，b的波长为216nm)；

图4为三乙醇胺酯LC-MS的DAD(二极管阵列检测器)色谱图；

图5为三乙醇胺酯LC-MS检测的第一组份(保留时间3.6min)的质谱图；

图6为三乙醇胺酯LC-MS检测的第二组份(保留时间4.0min)的质谱图；

图7为三乙醇胺酯LC-MS检测的第三组份(保留时间4.7min)的质谱图。

具体实施方式

以下通过实施例对本申请做进一步阐述。

实施例1

本实施例一种三乙醇胺酯的快速检测方法，采用高效液相色谱仪检测，包括如下步骤：

(1)供试品溶液的配制

精确称取三乙醇胺酯样品0.2g(精确到0.0001g)样品至25mL容量瓶中，用流动相定容，0.45μm的有机系微孔过滤膜过滤后得供试品溶液；

(2)测定

吸取50μL供试品溶液注入高效液相色谱仪进行测定，面积归一法定量；

色谱条件为：流动相：正己烷：异丙醇＝50：50(体积比)；

色谱柱：XB-NH₂ 5μm 4.6*250mm；

检测波长：210nm；

检测器为紫外检测器；

流速为0.4mL/min；

柱温：室温。

三乙醇胺酯的LC色谱图如图1(e)所示，其中按出峰的先后顺序分别为：三酯、双酯、单酯。

实施例2条件筛选及方法学验证

1、实验药品与仪器

1.1正己烷色谱纯

1.2异丙醇色谱纯

1.3三乙醇胺酯样品市售、自制

1.4超声波清洗器

1.5精密度为0.0001克的电子天平、移液管、量筒、容量瓶

1.60.45μm的有机系溶剂过滤器

1.7岛津LC-10AT高效液相色谱仪，SPD-20A检测器(定量环20μL)

1.8XB-NH₂ 5μm 4.6*250mm色谱柱

2、色谱条件与准备

2.1流动相配制：

将正己烷和异丙醇按50：50(体积比)的比例配成流动相，用0.45μm有机系过滤膜过滤，然后超声15～20min。

2.2样品处理：

准确称取0.2g(精确到0.0001g)样品至25mL容量瓶中，用流动相定容，有机系样品过滤器过滤，待用。

2.3色谱条件：流动相：正己烷：异丙醇＝50：50(体积比)

色谱柱 XB-NH₂ 5μm 4.6*250mm

检测波长：210nm

流速：0.4mL/min

柱温：常温。

3、操作步骤：

3.1取50μL处理后的样品(见2.2)按LC分离条件(见2.3)进样，面积归一法定量，连续两次进样，取平均值，两次结果绝对值≦0.5％。

3.2三乙醇胺酯的LC色谱图如图1(e)所示，其中按出峰的先后顺序分别为：三酯、双酯、单酯。

4、条件优化：

4.1流动相的优化：(XB-NH₂ 5μm 4.6*250mm色谱柱)

4.1.1异丙醇：正己烷＝50：50，210nm，0.4mL/min.常温。LC色谱图如图1e；其他不同流动相比例的LC色谱图如图1a、1b、1c、1d所示。

4.1.2甲醇：异丙醇：正己烷＝1：2：2；检测波长为210nm，流速0.4mL/min，常温，LC色谱图如图2所示。

从图1和图2可以看出以4.1.1的流动相条件检测三乙醇胺酯样品能达到比较好的分离效果(其中异丙醇：正己烷的体积比为50：50的分离效果最好)，4.1.2的流动相条件检测酯胺样品无法达到基线分离。

4.2波长的优化：

按4.1.1的色谱条件，不同的紫外波长来检测同一三乙醇胺酯样品，对比谱图如图3所示：

从图3可以看出210nm的紫外波长检测三乙醇胺酯样品比216nm紫外吸收大，灵敏度高，故选择210nm波长检测。

4.3流速的优化：

按2.3的色谱条件，分别以0.3、0.4、0.5mL/min的流速检测同一三乙醇胺酯样品，得出的结果是：以0.5mL/min的流速检测，第一组分提前至3.6min，第一组份(三酯)与第二组份(双酯)不能分离；以0.4mL/min的流速检测，能达到好的分离效果；以0.3mL/min的流速检测，保留时间延迟至10min后，分离效果比0.4mL/min的分离没有多大的改善，故选择0.4mL/min的流速来检测。

4.4重复性实验：

同一三乙醇胺酯样品重复测试6次，结果见下表：

通过上述重复性实验，可以看出本申请的检测方法具有很好的重复性。

4.5谱图中各组份定性：

按2.3的色谱条件(流速为0.5mL/min)及我司的XB-NH₂色谱柱，将样品送至中国广州分析检测中心质谱测定采用大气压化学电离(APCI)-正离子模式，定性三乙醇胺酯中的前三组份。

4.5.1DAD(二极管阵列检测器)色谱图如图4所示；

4.5.2以LC-MS检测的第一组份(保留时间3.6min)的质谱图如图5；

4.5.3以LC-MS检测的第二组份(保留时间4.0min)的质谱图如图6；

4.5.4以LC-MS检测的第三组份(保留时间4.7min)的质谱图如图7。

三乙醇胺酯LC-MS的谱图解析：

脂肪酸与三乙醇胺进行酯化反应，得到单、双、三酯的混合物：

RCOOH+N(CH₂CHOH)₃＝RCOOCHCH₂N(CH₂CHOH)₂+H₂O↑

RCOOH+N(CH₂CHOH)₃＝(RCOOCHCH₂)₂NCH₂CHOH+2H₂O↑

RCOOH+N(CH₂CHOH)₃＝(RCOOCHCH₂)₃N+3H₂O↑

(1)采用大气压化学电离(APCI)-正离子模式定性，样品中的质谱参数见下表：

组分	保留时间	质荷比m/z	m/z
				三酯	3.6min	780.9	[M+H]⁺
双酯	4.0min	570.5	[M+H]⁺
				单酯	4.7min	360.3	[M+H]⁺

(2)样品是以C₁₄脂肪酸与三乙醇胺酯化反应所得。C₁₄饱和脂肪酸三乙醇酯胺中三、双、单酯的分子量之差(C₁₃H₂₇COOC₂H₄-C₂H₄OH)为210。在LC-MS正相系统中，出峰顺序分别为：

三酯：(C₁₃H₂₇COOCHCH₂)₃N 分子量：779；

双酯：(C₁₃H₂₇COOCHCH₂)₂NCH₂CHOH 分子量：569；

单酯：C₁₃H₂₇COOCHCH₂N(CH₂CHOH)₂ 分子量：359。

1)按2.3的色谱条件分离三乙醇胺酯样品，出峰顺序为：三酯、双酯、单酯。

2)市场上购买的脂肪酸原料一般为C₁₂-C₂₀的混合物，酯化后的产物是不同C数的三酯、双酯、单酯的混合物，按2.3的色谱条件分离条件，各不同C数的三酯出峰时间相同，同样地各不同C数的双酯出峰时间也相同；同样地各不同C数的单酯出峰时间也相同。

5、结论

5.1用以上条件检测分析三乙醇胺酯中各份能达到较好的分离效果。

5.2三乙醇胺酯中各组份的保留时间和含量的相对标准偏差RSD<2％。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种三乙醇胺酯的快速检测方法，其特征在于，采用高效液相色谱仪检测，包括如下步骤：

(1)供试品溶液的配制

(2)测定

其中色谱条件为：色谱柱以键合官能团氨丙基为固定相；柱温为室温；流动相为体积比30-70:70-30的正己烷：异丙醇；流速为0.2-0.8mL/min；检测波长为210-220nm；检测器为紫外检测器。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述三乙醇胺酯为脂肪酸与三乙醇胺反应的产物，所述脂肪酸为C₁₂-C₂₀的脂肪酸中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述流动相为体积比50:50的正己烷：异丙醇。

4.根据权利要求1-3任一项所述的检测方法，其特征在于，所述流速为0.4mL/min。

5.根据权利要求1-3任一项所述的检测方法，其特征在于，所述检测波长为210nm。

6.根据权利要求1-3任一项所述的检测方法，其特征在于，所述微孔过滤膜为0.45μm的有机系微孔过滤膜。