CN110687239B - 一种测定试样中杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法 - Google Patents

一种测定试样中杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110687239B
CN110687239B CN201910963248.0A CN201910963248A CN110687239B CN 110687239 B CN110687239 B CN 110687239B CN 201910963248 A CN201910963248 A CN 201910963248A CN 110687239 B CN110687239 B CN 110687239B
Authority
CN
China
Prior art keywords
derivative
sample
impurity
mass fraction
derivatization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910963248.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110687239A (zh
Inventor
薛建军
张海兵
俞晔虎
马俊华
吕坚
陈明雷
周国君
高芳
姜伟伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Baichuan Gaoke New Material Co ltd
Nantong Baichuan New Material Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Baichuan Gaoke New Material Co ltd
Nantong Baichuan New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Baichuan Gaoke New Material Co ltd, Nantong Baichuan New Material Co ltd filed Critical Jiangsu Baichuan Gaoke New Material Co ltd
Publication of CN110687239A publication Critical patent/CN110687239A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110687239B publication Critical patent/CN110687239B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/86—Signal analysis
    • G01N30/8675—Evaluation, i.e. decoding of the signal into analytical information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Library & Information Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种针对纯度不高的试样测定其杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法，在进行衍生化反应时，通过冷凝回收等措施使衍生化前后物质的总质量损失控制在0.1％以内，在加标称量、稀释的步骤中，控制每一步过程的相对误差在0.1％以内，即在计算理论质量分数时，不仅要考虑加入的杂质标样衍生物对该杂质衍生物理论质量分数的贡献，而且要考虑试样衍生物中已有的该杂质衍生物对该杂质衍生物理论质量分数的贡献，以色谱测得的该杂质衍生物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，作拟合后的直线，以该拟合直线的斜率作为该已知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子。这样可更准确地测定相应杂质衍生物的色谱响应相对质量校正因子。

Description

一种测定试样中杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的 方法
技术领域
本发明属于有机化工产品分析技术领域，涉及一种纯度不高的有机物经衍生化转化后，如何测定其中的杂质衍生物的色谱响应相对质量校正因子的方法。
背景技术
有机化工产品的纯度，特别是以质量分数来表示的纯度是有机化工产品标准中特别重要的一个项目，也是用户特别关心的一个项目。采用色谱技术来分离、测定有机化工产品的质量分数，因为直观、可靠，已经是分析界人士越来越喜欢采用的一种方法。
工业化生产出来的产品，其纯度是难以达到100％的，必然存在着杂质，有些杂质还直接影响到有机化工产品在下游的应用。
由于色谱仪的同一检测器对不同物质的响应值不同，所以当相同质量的不同物质通过检测器时，产生的峰面积(或峰高)不一定相等。为使峰面积能够准确地反映待测组分的含量，就必须先用已知质量的待测组分测定在所用色谱条件下的峰面积，以计算定量用的校正因子。
在测定有机化工产品不同组分的质量分数时，甚至还会遇到在相应的色谱工作温度下，有些组分还不能被气化，因而不能被现有的气相色谱仪检测，或者不能被相应的检测器检出的情况，因而需要采用合适的试剂将试样转化为沸点更低的物质或可被检测器检测的物质，也即采用间接法来检测。但不可忽略的重要条件是：所用试剂和衍生物在色谱图上是能够完全分开的，也即可以通过设定积分的范围来排除试剂的干扰。
为了在必须使用间接法来测定有机化工产品时更准确地测定其主成分的质量分数，理论上需要选用的试剂能够将试样中的每个组分都完全地转化为具有明确结构的衍生物，了解转化前后相应组分分子量的变化情况，然后通过加标称量法来计算、测定相应组分的衍生物相对于主成分的衍生物的色谱响应相对质量校正因子。
如果试样中有些组分是未知的，即使通过色质联用等手段也难以定性，那至少要对已知组分经选用的试剂转化后的衍生物进行色谱响应相对质量校正因子的测定，然后用校正面积归一化法测得试样主成分经选定的试剂转化成相应的衍生物的质量分数。在主成分衍生物的质量分数比较高(一般要高于95％)的情况下，结合对像试样中的水分这样的不能被气相色谱仪最常规的氢火焰离子化检测器响应的组分进行校正后，用试样主成分衍生物的质量分数来表示试样主成分的质量分数才是可靠的。
中国发明CN 109030695A公开了一种采用间接法来测定高沸点多元醇纯度的方法，并通过对多元醇中的已知杂质的全乙酸酯化物进行色谱响应的相对质量校正，用校正面积归一化法来测得高沸点多元醇主成分全乙酸酯化物的质量分数，以此表观质量分数来代表试样中主成分的质量分数，再结合对试样中水分的校正，来逼近试样中主成分的质量分数的真实值。
但是该方法采用公式来计算通过称量、稀释等步骤配制的某已知杂质的全乙酸酯化物的理论质量分数时，只考虑了分析液中加入的杂质标样衍生物的贡献，没有考虑试样衍生物溶液中该杂质衍生物的本底值的贡献。
采用这样的计算公式和色谱响应相对质量校正因子的测定方法，在测定一些主成分的质量分数W比较高(如≥99％)，试样中相应的已知杂质组分的质量分数不高的情况下是比较可靠的，用该方法逼近试样主成分质量分数的真实值的误差是不大的。但是，如果相应的试样主成分的质量分数不是很高(如：95％≤W ≤99％)，试样中某种已知杂质组分的质量分数还不低(如≥1％)，由于加标称量、稀释时，加入的杂质标样衍生物的质量数相对于试样衍生物来说是少量的，这时就不能忽略试样衍生物中已有的该已知杂质衍生物本底值对理论质量分数的贡献，而要对相应的理论质量分数的计算公式加以改进，把试样衍生物中带入的该杂质衍生物也考虑进去，更准确地测定该已知杂质的色谱响应相对质量校正因子，继而通过校正面积归一化法和对试样水分的校正，更好地逼近试样主成分质量分数的真实值。
发明内容
本发明的目的在于克服当前采用间接法测定产品的色谱纯度，尤其是在测定纯度不高的有机化工产品的色谱纯度时，在加标称量、稀释的配制步骤中，计算某已知杂质衍生物的理论质量分数时存在的不足，提供一种考虑周密的计算和测定方法，以更准确地测定相应杂质衍生物的色谱响应相对质量校正因子。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种针对纯度不高的试样测定其杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法，其创新点在于：在进行衍生化反应时，通过冷凝回收使衍生化前后物质的总质量损失控制在0.1％以内，在加标称量、稀释的步骤中，控制每一步过程的相对误差在0.1％以内，即在计算理论质量分数时，不仅要考虑加入的杂质标样衍生物对该杂质衍生物理论质量分数的贡献，而且要考虑试样衍生物中已有的该杂质衍生物对该杂质衍生物理论质量分数的贡献，以色谱测得的该杂质衍生物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，作拟合后的直线，以该拟合直线的斜率作为该已知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子。
进一步的，所述针对纯度不高的试样测定其杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法，具体步骤如下：
步骤一、准确称取不能直接被色谱仪测定的、已精制过、主成分的质量分数高于95％的有机化工产品于合适的容器中，加入选定的、过量的衍生化试剂，将容器放入匹配的反应器中，选择设定的温度进行衍生化反应，反应器上部配备有空气冷凝管，使挥发物能够被冷凝回收，经设定时间反应完全后，取出容器，在继续套上空气冷凝管并在冷凝管顶部加磨口塞的条件下，冷却至室温，每隔五分钟打开一下冷凝管顶部的磨口塞，确保在冷凝管壁冷凝下来的液滴在压力平衡条件下能够流回反应器，使衍生化前后容器内物质的总质量损失控制在 0.1％以内，形成该试样的衍生物溶液，通过酯化前后的分子量换算，计算出试样衍生物在过量的衍生化试剂中的实际质量分数A试样；
步骤二、采用设定的色谱条件分离、分析试样衍生物，由数据采集处理器采集数据并进行处理，在对已衍生化的样品进行面积归一化积分时，应扣除衍生化试剂及由衍生化试剂带入的杂质产生的色谱峰，得到该试样衍生物的气相色谱图，记录下试样主成分衍生物、各已知杂质衍生物的面积归一化表观质量分数；
步骤三、用电子天平准确称取试样中某已知杂质的标样0.1g于和步骤一相同的容器中，加入同样的、过量的衍生化试剂，将容器放入匹配的反应器中，采用设定的温度、配备空气冷凝管进行衍生化反应，经设定时间反应完全后，取出容器，按照步骤一规定的相应条件冷却至室温，使衍生化前后容器内物质的总质量损失控制在0.1％以内，形成该已知杂质的衍生物母液，通过酯化前后的分子量换算，计算出该母液中已知杂质衍生物在过量的衍生化试剂中的实际质量分数A杂质；
步骤四、采用与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析该已知杂质衍生物母液，得到该已知杂质衍生物的面积归一化表观质量分数c杂质；
步骤五、根据步骤二中该已知杂质衍生物在试样衍生物中的面积归一化表观质量分数f杂质，判断需不需要用该选定的衍生化试剂对该已知杂质衍生物母液进行稀释，配成该已知杂质衍生物的工作液，若要稀释的话，记录好相应的稀释倍数B；
步骤六、用微量移液管在5个或5个以上的试管中，均移入规定体积V试样的试样衍生物溶液，分别向各个标好标记的试管中移取递增体积的该已知杂质衍生物的工作液，充分摇匀，形成该已知杂质衍生物质量分数递增的系列分析液；
步骤七、假设试样主成分衍生物的色谱响应相对质量校正因子为 1，其他未知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子也为1；
步骤八、采用与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析已知杂质衍生物质量分数递增的系列分析液，得到相应的气相色谱图，记录下这些系列分析液中该已知杂质衍生物的面积归一化表观质量分数；
步骤九、对试样中主成分和该已知杂质进行衍生化前后分子量的换算，通过下面的公式来计算系列分析液中的已知杂质衍生物在计入色谱积分范围的那些物质中的理论质量分数:
Figure BDA0002229660050000061
式中：
V杂质——移入的某已知杂质衍生物工作液的体积；
ρ——杂质衍生物稀溶液常温下的密度的数值；
A杂质——某杂质衍生物在其母液中的实际质量分数；
c杂质——某杂质衍生物母液的面积归一化表观质量分数；
B——杂质衍生物工作液的稀释倍数；
V试样——移入的试样衍生物的体积；
ρ1——试样衍生物乙酸酐溶液常温下的密度的数值；
A试样——试样衍生物的实际质量分数；
f杂质——某杂质衍生物在试样衍生物中的面积归一化表观质量分数；
将色谱仪测得的系列分析液中该已知杂质衍生物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，以上式计算出的该已知杂质衍生物的理论质量分数为纵坐标，作拟合后的直线，得到的直线的斜率就是该已知杂质衍生物的色谱响应相对质量校正因子；
步骤十、重复步骤三到步骤九的步骤，测定该试样中的其它已知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子。
进一步的，所述色谱仪为气相色谱仪或液相色谱仪。
进一步的，所述衍生化试剂为乙酸酐、烷基化试剂或水中的一种。
进一步的，所述步骤九计算公式中分子上的前半部分是分析液中加入的杂质标样衍生物的贡献，后半部分是试样衍生物溶液中该杂质衍生物的本底值的贡献。
本发明的优点在于：
(1)通过对理论质量分数计算公式的优化，可以使得试样中带入杂质的衍生物也被纳入考虑，使得用工作曲线法测得的已知杂质衍生物的色谱响应相对质量校正因子更加准确，使得相应的间接采用色谱法测定有机化工产品主成分质量分数的方法即使应用到纯度不是很高的有机化工产品上时，也能保证方法的准确性。把这样的相对质量校正因子设置到色谱数据采集处理器中，用这样的校正面积归一化法测得的试样主成分衍生物的质量分数，结合对试样的水分进行校正以后，可以更加接近试样主成分的质量分数的真实值。
(2)本方法要求通过选择合适的反应条件，配备空气冷凝管，反应结束后在继续套上空气冷凝管并在冷凝管顶部加磨口塞的条件下，冷却至室温，每隔五分钟打开一下冷凝管顶部的磨口塞，确保在冷凝管壁冷凝下来的液滴在压力平衡条件下能够流回反应器，通过对反应和冷凝过程中一些可能造成实验误差的细节上考虑，使衍生化前后容器内物质的总质量损失控制在0.1％以内，也就使得反应和冷凝过程的总质量损耗几乎可以忽略不计，通过分子量换算等计算出来的各种溶质在计入色谱积分范围的那些物质中理论质量分数是可靠的。
(3)称量试样中已知杂质的标样时，称样量达到0.1g，使得用电子天平称量时的相对误差能够小于0.1％。针对由此配出来的杂质衍生物的质量分数比较大，采用移液或称量用衍生化试剂进一步稀释的办法，使得已知杂质衍生物工作液和试样衍生物的溶液混合时，已知杂质在混合溶液中计入色谱积分范围的那些物质中的质量分数，与试样溶液中该已知杂质在计入色谱积分范围的那些物质中的质量分数接近，从而既满足测定色谱响应相对质量校正因子的杂质浓度要求，也满足容量分析每一步过程的相对误差应不大于0.1％的基本要求。
(4)本方法概括出的对试样中杂质的衍生物进行色谱响应校正的原理，不仅适用于用乙酸酐作为酯化剂来使得高沸点的多元醇能被气相色谱检测的案例，而且也同样适用于用烷基化试剂将高沸点的有机化工产品转化为低沸点的产物后，再用气相色谱来进行检测的场合，即使对于某些用水来水解某些有机化合物，使其转化为液相，能够被液相色谱的检测器响应的物质的情况，该原理也适用。
附图说明
图1为双三羟甲基丙烷全乙酸酯化物中三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子的测定曲线图。
图2为不考虑本底时，双三羟甲基丙烷全乙酸酯化物中三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子的测定曲线图。
图3为三羟甲基丙烷全乙酸酯化物中2-乙基己醇全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子的测定曲线图。
图4为不考虑本底时，三羟甲基丙烷全乙酸酯化物中2-乙基己醇全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子的测定曲线图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
步骤一、双三羟甲基丙烷常压下的沸点为435.6℃，不能被气相色谱仪直接测定，准确称取2.4956g已精制过、主成分的质量分数高于95％的双三羟甲基丙烷于50mL的带磨口平底玻璃管中，移入选定的25mL(经计算过量的)乙酸酐作为衍生化试剂，将该玻璃管放入匹配的电热铝浴反应器中，选择142℃进行衍生化反应，反应器上部配备有空气冷凝管，使挥发物能够被冷凝回收，经1h反应完全后，取出玻璃管，在继续套上空气冷凝管并在冷凝管顶部加磨口塞的条件下，冷却至室温，每隔五分钟打开一下冷凝管顶部的磨口塞，确保在冷凝管壁冷凝下来的液滴在压力平衡条件下能够流回反应器，通过称量比较，发现衍生化前后玻璃管内物质的总质量损失为0.051％，形成双三羟甲基丙烷试样的衍生物溶液，通过酯化前后的分子量换算，计算出双三羟甲基丙烷全乙酸酯化物在过量的乙酸酐试剂中的实际质量分数A试样＝0.141438；
步骤二、采用设定的程序升温步骤：初始温度150℃，保持1min，以40℃/min的速率升温到290℃，保持6min，选择汽化室温度为 300℃，检测器温度为300℃，分流比为60:1这样的色谱条件分离、分析该试样衍生物，由数据采集处理器采集数据并进行处理，在对已衍生化的样品进行面积归一化积分时，应扣除乙酸酐及由乙酸酐带入的杂质产生的色谱峰，得到该试样衍生物的气相色谱图，记录下其中的双三羟甲基丙烷全乙酸酯化物、三羟甲基丙烷全乙酸酯化物、三羟甲基丙烷双-单直链缩甲醛(TMF)全乙酸酯化物和三-三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数分别为95.9305％、 0.1006％、0.0026％和2.9295％；
步骤三、用电子天平准确称取双三羟甲基丙烷试样中肯定存在的三羟甲基丙烷杂质的标样0.1304g于和步骤一相同的带磨口平底玻璃管中，加入同样的25mL(经计算过量的)乙酸酐试剂，将玻璃管放入匹配的电热铝浴反应器中，采用142℃、配备空气冷凝管进行衍生化反应，经1h反应完全后，取出玻璃管，按照步骤一规定的相应条件冷却至室温，通过称量比较，发现衍生化前后玻璃管内物质的总质量损失为0.053％，形成三羟甲基丙烷全乙酸酯化物母液，通过酯化前后的分子量换算，计算出该母液中三羟甲基丙烷全乙酸酯化物在过量的乙酸酐试剂中的实际质量分数A杂质＝0.009324；
步骤四、采用与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物母液，得到三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数c杂质＝99.3％；
步骤五、根据在试样衍生物溶液中三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数f杂质＝0.1006％，采用称重的方式，用乙酸酐试剂对该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物母液进行稀释，配成该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的工作液，记录下相应的稀释倍数B＝10.789；
步骤六、用微量移液管在5个试管中，均移入V试样＝2.5mL的试样衍生物溶液，分别向各个标好标记的试管中移取0.2mL、0.4mL、 0.6mL、0.8mL和1.0mL该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的工作液，充分摇匀，形成该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物质量分数递增的系列分析液；
步骤七、假设试样主成分衍生物的色谱响应相对质量校正因子为 1，其他未知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子也为1；
步骤八、采用与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析已知杂质衍生物质量分数递增的系列分析液，得到相应的气相色谱图，记录下这些系列分析液中该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数，列于下表1中；
步骤九、对试样中主成分双三羟甲基丙烷和该已知杂质三羟甲基丙烷进行衍生化前后分子量的换算，通过下面的公式来计算系列分析液中的三羟甲基丙烷全乙酸酯化物在计入色谱积分范围的那些物质中的理论质量分数(计算公式中分子上的前半部分是分析液中加入的杂质标样衍生物的贡献，后半部分是试样衍生物溶液中该杂质衍生物的本底值的贡献)，也列于下表1中：
Figure BDA0002229660050000121
式中：
V杂质——移入的某已知杂质衍生物工作液的体积；
ρ——杂质衍生物稀溶液常温下的密度的数值；
A杂质——某杂质衍生物在其母液中的实际质量分数；
c杂质——某杂质衍生物母液的面积归一化表观质量分数；
B——杂质衍生物工作液的稀释倍数；
V试样——移入的试样衍生物的体积；
ρ1——试样衍生物乙酸酐溶液常温下的密度的数值；
A试样——试样衍生物的实际质量分数；
f杂质——某杂质衍生物在试样衍生物中的面积归一化表观质量分数；
表1双三羟酯化物中三羟甲基丙烷酯化物的面积归一化表观质量分数和理论质量分数
移入三羟甲基丙烷全乙酸酯化物分析液体积/mL 面积归一化表观质量分数/％ 理论质量分数/％
0.20 0.1478 0.1491
0.40 0.1917 0.1975
0.60 0.2366 0.2459
0.80 0.2779 0.2942
1.00 0.3111 0.3425
将色谱仪测得的系列分析液中三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，以上式计算出的该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的理论质量分数为纵坐标，作拟合后的直线，见图1，得到的直线的斜率1.168就是该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子；
步骤十、重复步骤三到步骤九的步骤，测定该试样中的其它已知杂质，如TMF、三-三羟甲基丙烷的全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子分别为1.026和1.173。
下面通过对加标回收率的测定来验证相应杂质的全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子的设定是否合适。
分别移取制备好的三羟甲基丙烷全乙酸酯化物、TMF全乙酸酯化物和三-三羟甲基丙烷全乙酸酯化物工作液各0.6mL于三支试管中，均准确移入2.5mL双三羟甲基丙烷试样衍生物溶液，摇匀后，以与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析，计算出加入上述已知杂质衍生物工作液部分的理论质量分数，列于表2中，
表2加标回收率的测定结果
Figure BDA0002229660050000131
Figure BDA0002229660050000141
根据下式计算得相应杂质衍生物的加标回收率ψ：
Figure BDA0002229660050000142
表中和式中：
W1——加标后测得的样品中某杂质衍生物的质量分数；
W2——加标前试样衍生物溶液中该杂质衍生物的质量分数；
W3——加标部分该杂质衍生物的理论质量分数。
相应的回收率计算结果也列在表2中。
从加标回收率的计算结果看，计算出的加标回收率均在95％～ 105％的范围内，说明对于双三羟甲基丙烷全乙酸酯化物中的三羟甲基丙烷全乙酸酯化物、TMF全乙酸酯化物和三-三羟甲基丙烷全乙酸酯化物设置这样的色谱响应相对质量校正因子是合适的。
如果只考虑分析液中加入的杂质标样衍生物对理论质量分数的贡献，而不考虑试样衍生物溶液中该杂质衍生物的本底值的贡献，也即采用下面的公式来计算理论质量分数：
Figure BDA0002229660050000143
式中的参数的含义同步骤九。
则在同样的试验条件下，算得的三羟甲基丙烷全乙酸酯化物理论质量分数列于表3：
表3不考虑本底，双三羟酯化物中三羟甲基丙烷酯化物的面积归一化表观质量分数和理论质量分数
移入三羟甲基丙烷全乙酸酯化物分析液体积/mL 面积归一化表观质量分数/％ 理论质量分数/％
0.20 0.1478 0.0485
0.40 0.1917 0.0970
0.60 0.2366 0.1454
0.80 0.2779 0.1938
1.00 0.3111 0.2421
将色谱仪测得的系列分析液中三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，以上式计算出的该三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的理论质量分数为纵坐标，作拟合后的直线，见图2，即得到的双三羟甲基丙烷全乙酸酯化物中的三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子为1.169。
同样，在不考虑试样衍生物中杂质衍生物的本底值对理论质量分数有贡献的情况下，得到的TMF、三-三羟甲基丙烷的全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子分别为1.026和1.211。
相对于考虑了试样衍生物中杂质衍生物的本底值对理论质量分数有贡献的情况下得到的色谱响应相对质量校正因子，不考虑时的色谱响应相对质量校正因子的相对误差分别为：0.086％、0和3.24％，也就是说，在试样主成分的质量分数不是很高(如：95％≤W≤99％)，试样中某已知杂质组分的质量分数还不低(如三-三羟甲基丙烷全乙酸酯化物的质量分数≥1％)的情况下，不考虑试样衍生物中杂质衍生物的本底值对理论质量分数的贡献，得到的色谱响应相对质量校正因子的相对误差就比较大。
实施例2
步骤一、已知工业化生产的三羟甲基丙烷中含有双三羟甲基丙烷 (Di-TMP)、TMF等常压下的沸点较高的杂质，所以要用气相色谱仪准确测定三羟甲基丙烷，也需要采用间接法，用乙酸酐将三羟甲基丙烷及其中的杂质酯化为沸点较低的物质，准确称取1.9795g已精制过、主成分的质量分数高于99％的三羟甲基丙烷于50mL的带磨口平底玻璃管中，移入选定的25mL(经计算过量的)乙酸酐作为衍生化试剂，将该玻璃管放入匹配的电热铝浴反应器中，选择142℃进行衍生化反应，反应器上部配备有空气冷凝管，使挥发物能够被冷凝回收，经1h反应完全后，取出玻璃管，在继续套上空气冷凝管并在冷凝管顶部加磨口塞的条件下，冷却至室温，每隔五分钟打开一下冷凝管顶部的磨口塞，确保在冷凝管壁冷凝下来的液滴在压力平衡条件下能够流回反应器，通过称量比较，发现衍生化前后玻璃管内物质的总质量损失为0.055％，形成三羟甲基丙烷的试样衍生物溶液，通过酯化前后的分子量换算，计算出三羟甲基丙烷全乙酸酯化物在过量的乙酸酐试剂中的实际质量分数A试样＝0.132505；
步骤二、采用设定的程序升温步骤：初始温度150℃，保持1min，以40℃/min的速率升温到290℃，保持6min，选择汽化室温度为 300℃，检测器温度为300℃，分流比为60:1这样的色谱条件分离、分析该试样衍生物，由数据采集处理器采集数据并进行处理，在对已衍生化的样品进行面积归一化积分时，应扣除乙酸酐及由乙酸酐带入的杂质产生的色谱峰，得到该试样衍生物的气相色谱图，记录下其中的三羟甲基丙烷(TMP)全乙酸酯化物、2-乙基己醇(2-EP)全乙酸酯化物、三羟甲基丙烷氧杂环丁烷(TMPO)全乙酸酯化物、二羟甲基丙烷(DMP)全乙酸酯化物、环状三羟甲基丙烷缩甲醛(CTF) 全乙酸酯化物、双三羟甲基丙烷(Di-TMP)全乙酸酯化物的全乙酸酯化物和三羟甲基丙烷双-单直链缩甲醛(TMF)全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数分别为99.3935％、0.0040％、0.1012％、 0.0050％、0.0134％、0.0219％和0.0241％；
步骤三、用电子天平准确称取三羟甲基丙烷试样中肯定存在的 2-乙基己醇杂质的标样0.1061g于和步骤一相同的带磨口平底玻璃管中，加入同样的25mL(经计算过量的)乙酸酐试剂，将玻璃管放入匹配的电热铝浴反应器中，采用142℃、配备空气冷凝管进行衍生化反应，经1h反应完全后，取出玻璃管，按照步骤一规定的相应条件冷却至室温，通过称量比较，发现衍生化前后玻璃管内物质的总质量损失为0.058％，形成2-乙基己醇全乙酸酯化物母液，通过酯化前后的分子量换算，计算出该母液中2-乙基己醇全乙酸酯化物在过量的乙酸酐试剂中的实际质量分数A杂质＝0.005178；
步骤四、采用与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析该2-乙基己醇全乙酸酯化物母液，得到2-乙基己醇全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数c杂质＝99.5％；
步骤五、根据在试样衍生物溶液中2-乙基己醇全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数f杂质＝0.0040％，采用移液的方式，用乙酸酐试剂对该2-乙基己醇全乙酸酯化物母液进行稀释，配成该2-乙基己醇全乙酸酯化物的工作液，记录下相应的稀释倍数B＝20；
步骤六、用微量移液管在5个试管中，均移入V试样＝2.5mL的试样衍生物溶液，分别向各个标好标记的试管中移取0.2mL、0.4mL、 0.6mL、0.8mL和1.0mL该2-乙基己醇全乙酸酯化物的工作液，充分摇匀，形成该2-乙基己醇全乙酸酯化物质量分数递增的系列分析液；
步骤七、假设试样主成分衍生物的色谱响应相对质量校正因子为 1，其他未知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子也为1；
步骤八、采用与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析已知杂质衍生物质量分数递增的系列分析液，得到相应的气相色谱图，记录下这些系列分析液中该2-乙基己醇全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数，列于下表4中；
步骤九、对试样中主成分三羟甲基丙烷和该已知杂质2-乙基己醇进行衍生化前后分子量的换算，通过下面的公式来计算系列分析液中的2-乙基己醇全乙酸酯化物在计入色谱积分范围的那些物质中的理论质量分数(计算公式中分子上的前半部分是分析液中加入的杂质标样衍生物的贡献，后半部分是试样衍生物溶液中该杂质衍生物的本底值的贡献)，也列于下表4中：
Figure BDA0002229660050000181
式中：
V杂质——移入的某已知杂质衍生物工作液的体积；
ρ——杂质衍生物稀溶液常温下的密度的数值；
A杂质——某杂质衍生物在其母液中的实际质量分数；
c杂质——某杂质衍生物母液的面积归一化表观质量分数；
B——杂质衍生物工作液的稀释倍数；
V试样——移入的试样衍生物的体积；
ρ1——试样衍生物乙酸酐溶液常温下的密度的数值；
A试样——试样衍生物的实际质量分数；
f杂质——某杂质衍生物在试样衍生物中的面积归一化表观质量分数；
表4三羟酯化物中2-乙基己醇酯化物的面积归一化表观质量分数和理论质量分数
移入2-乙基己醇全乙酸酯化物分析液体积/mL 面积归一化表观质量分数/％ 理论质量分数/％
0.20 0.0246 0.0195
0.40 0.0470 0.0351
0.60 0.0690 0.0506
0.80 0.0930 0.0662
1.00 0.1150 0.0817
将色谱仪测得的系列分析液中2-乙基己醇全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，以上式计算出的该2-乙基己醇全乙酸酯化物的理论质量分数为纵坐标，作拟合后的直线，见图3，得到的直线的斜率0.685就是该2-乙基己醇全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子；
步骤十、重复步骤三到步骤九的步骤，测定该试样中的其它已知杂质，如TMPO、DMP、CTF、Di-TMP和TMF的全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子分别为1.105、1.041、1.093、1.066和 1.082。
下面通过对加标回收率的测定来验证相应杂质的全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子的设定是否合适。
分别移取制备好的2-EP、TMPO、DMP、CTF、Di-TMP和TMF 的全乙酸酯化物工作液各0.6mL于六支试管中，均准确移入2.5mL 三羟甲基丙烷试样衍生物溶液，摇匀后，以与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析，计算出加入上述已知杂质衍生物工作液部分的理论质量分数，列于表5中，用回收率计算公式算出的回收率结果也列在表5中。
表5加标回收率的测定结果
杂质全乙酸酯化物名称 W<sub>2</sub>/％ W<sub>1</sub>/％ W<sub>3</sub>/％ ψ/％
2-EP全乙酸酯化物 0.002 0.072 0.0466 102.82
TMPO全乙酸酯化物 0.002 0.088 0.0927 102.51
DMP全乙酸酯化物 0.0042 0.0176 0.0142 98.25
CTF全乙酸酯化物 0.0054 0.023 0.0186 103.29
Di-TMP全乙酸酯化物 0.001 0.0218 0.0229 96.65
TMF全乙酸酯化物 0.0127 0.031 0.0205 96.43
从加标回收率的计算结果看，计算出的加标回收率均在95％～ 105％的范围内，说明对于三羟甲基丙烷全乙酸酯化物中的2-EP全乙酸酯化物、TMPO全乙酸酯化物、DMP全乙酸酯化物、CTF全乙酸酯化物、Di-TMP全乙酸酯化物和TMF全乙酸酯化物，设置这样的色谱响应相对质量校正因子是合适的。
如果只考虑分析液中加入的杂质标样衍生物对理论质量分数的贡献，而不考虑试样衍生物溶液中该杂质衍生物的本底值的贡献，也即采用下面的公式来计算理论质量分数：
Figure BDA0002229660050000201
式中的参数的含义同步骤九。
则在同样的试验条件下，算得的2-乙基己醇全乙酸酯化物理论质量分数列于表6：
表6不考虑本底，三羟酯化物中2-乙基己醇酯化物的面积归一化表观质量分数和理论质量分数
移入三羟甲基丙烷全乙酸酯化物分析液体积/mL 面积归一化表观质量分数/％ 理论质量分数/％
0.20 0.0246 0.0155
0.40 0.0470 0.0311
0.60 0.0690 0.0466
0.80 0.0930 0.0622
1.00 0.1150 0.0777
将色谱仪测得的系列分析液中2-乙基己醇全乙酸酯化物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，以上式计算出的该2-乙基己醇全乙酸酯化物的理论质量分数为纵坐标，作拟合后的直线，见图4，即得到的三羟甲基丙烷全乙酸酯化物中的2-乙基己醇全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子为0.685。
同样，在不考虑试样衍生物中杂质衍生物的本底值对理论质量分数有贡献的情况下，得到的TMPO、DMP、CTF、Di-TMP和TMF 的全乙酸酯化物的色谱响应相对质量校正因子分别为1.106、1.042、 1.093、1.066和1.085。
相对于考虑了试样衍生物中杂质衍生物的本底值对理论质量分数有贡献的情况下得到的色谱响应相对质量校正因子，不考虑时的色谱响应相对质量校正因子的相对误差分别为：0、0.090％、0.096％、 0、0和0.28％，都不大。也就是说，在试样主成分的质量分数W比较高(如≥99％)，试样中相应的已知杂质组分的质量分数不高的情况下，考虑或不考虑试样衍生物中杂质衍生物的本底对理论质量分数的贡献，差别不大。即使不考虑试样衍生物中杂质衍生物的本底对理论质量分数的贡献，得出的色谱响应相对质量校正因子也是比较可靠的。当然，能够如本发明所揭示的，在考虑分析液中加入的杂质标样衍生物对理论质量分数的贡献的同时，也考虑试样衍生物中杂质衍生物的本底对理论质量分数的贡献，无论对于试样主成分的质量分数W比较高，还是不太高的情况，考虑得就更加周到了。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种测定试样中杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法，其特征在于：在进行衍生化反应时，通过冷凝回收使衍生化前后物质的总质量损失控制在0.1％以内，在加标称量、稀释的步骤中，控制每一步过程的相对误差在0.1％以内，即在计算理论质量分数时，不仅要计算加入的某已知杂质标样衍生物对该杂质衍生物理论质量分数的贡献，而且要计算试样衍生物中已有的该杂质衍生物对该杂质衍生物理论质量分数的贡献，以色谱测得的该杂质衍生物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，作拟合后的直线，以该拟合直线的斜率作为该已知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子；
其具体步骤如下：
步骤一、准确称取不能直接被色谱仪测定的、已精制过、主成分的质量分数高于95％的有机化工产品于合适的容器中，加入选定的、过量的衍生化试剂，将容器放入匹配的反应器中，选择设定的温度进行衍生化反应，反应器上部配备有空气冷凝管，使挥发物能够被冷凝回收，经设定时间反应完全后，取出容器，在继续套上空气冷凝管并在冷凝管顶部加磨口塞的条件下，冷却至室温，每隔五分钟打开一下冷凝管顶部的磨口塞，确保在冷凝管壁冷凝下来的液滴在压力平衡条件下能够流回反应器，使衍生化前后容器内物质的总质量损失控制在0.1％以内，形成该试样的衍生物溶液，通过酯化前后的分子量换算，计算出试样衍生物在过量的衍生化试剂中的实际质量分数A试样；
步骤二、采用设定的色谱条件分离、分析试样衍生物，由数据采集处理器采集数据并进行处理，在对已衍生化的样品进行面积归一化积分时，应扣除衍生化试剂及由衍生化试剂带入的杂质产生的色谱峰，得到该试样衍生物的气相色谱图，记录下试样主成分衍生物、各已知杂质衍生物的面积归一化表观质量分数；
步骤三、用电子天平准确称取试样中某已知杂质的标样0.1g于和步骤一相同的容器中，加入同样的、过量的衍生化试剂，将容器放入匹配的反应器中，采用设定的温度、配备空气冷凝管进行衍生化反应，经设定时间反应完全后，取出容器，按照步骤一规定的相应条件冷却至室温，使衍生化前后容器内物质的总质量损失控制在0.1％以内，形成该已知杂质的衍生物母液，通过酯化前后的分子量换算，计算出该母液中已知杂质衍生物在过量的衍生化试剂中的实际质量分数A杂质；
步骤四、采用与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析该已知杂质衍生物母液，得到该已知杂质衍生物的面积归一化表观质量分数c杂质；
步骤五、根据步骤二中该已知杂质衍生物在试样衍生物中的面积归一化表观质量分数f杂质，判断需不需要用该选定的衍生化试剂对该已知杂质衍生物母液进行稀释，配成该已知杂质衍生物的工作液，若要稀释的话，记录好相应的稀释倍数B；
步骤六、用微量移液管在5个或5个以上的试管中，均移入规定体积V试样的试样衍生物溶液，分别向各个标好标记的试管中移取递增体积的该已知杂质衍生物的工作液，充分摇匀，形成该已知杂质衍生物质量分数递增的系列分析液；
步骤七、假设试样主成分衍生物的色谱响应相对质量校正因子为1，其他未知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子也为1；
步骤八、采用与分析试样衍生物一致的色谱条件和数据处理方法分析已知杂质衍生物质量分数递增的系列分析液，得到相应的气相色谱图，记录下这些系列分析液中该已知杂质衍生物的面积归一化表观质量分数；
步骤九、对试样中主成分和该已知杂质进行衍生化前后分子量的换算，通过下面的公式来计算系列分析液中的已知杂质衍生物在计入色谱积分范围的物质中的理论质量分数:
Figure FDA0003631080620000031
式中：
V杂质——移入的某已知杂质衍生物工作液的体积；
ρ——杂质衍生物稀溶液常温下的密度的数值；
A杂质——某杂质衍生物在其母液中的实际质量分数；
c杂质——某杂质衍生物母液的面积归一化表观质量分数；
B——杂质衍生物工作液的稀释倍数；
V试样——移入的试样衍生物的体积；
ρ1——试样衍生物乙酸酐溶液常温下的密度的数值；
A试样——试样衍生物的实际质量分数；
f杂质——某杂质衍生物在试样衍生物中的面积归一化表观质量分数；
将色谱仪测得的系列分析液中该已知杂质衍生物的面积归一化表观质量分数作为横坐标，以上式计算出的该已知杂质衍生物的理论质量分数为纵坐标，作拟合后的直线，得到的直线的斜率就是该已知杂质衍生物的色谱响应相对质量校正因子；
步骤十、重复步骤三到步骤九的步骤，测定该试样中的其它已知杂质的衍生物的色谱响应相对质量校正因子。
2.根据权利要求1所述的针对纯度不高的试样测定其杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法，其特征在于：所述衍生化试剂为乙酸酐、烷基化试剂或水中的一种。
CN201910963248.0A 2019-02-21 2019-10-11 一种测定试样中杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法 Active CN110687239B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2019101293996 2019-02-21
CN201910129399 2019-02-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110687239A CN110687239A (zh) 2020-01-14
CN110687239B true CN110687239B (zh) 2022-06-28

Family

ID=67923462

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910583712.3A Withdrawn CN110261524A (zh) 2019-02-21 2019-07-01 一种针对纯度不高的试样测定其杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法
CN201910963248.0A Active CN110687239B (zh) 2019-02-21 2019-10-11 一种测定试样中杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910583712.3A Withdrawn CN110261524A (zh) 2019-02-21 2019-07-01 一种针对纯度不高的试样测定其杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN110261524A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110261524A (zh) * 2019-02-21 2019-09-20 南通百川新材料有限公司 一种针对纯度不高的试样测定其杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法
CN111579663B (zh) * 2020-05-15 2021-08-17 西南化工研究设计院有限公司 一种无标样情况下测定甲氧基甲醇中甲醇相对校正因子的方法及应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105675525B (zh) * 2016-02-29 2017-01-11 河南中大恒源生物科技股份有限公司 一种测定栀子黄产品中藏花酸衍生物总量和组成的方法
RU2669266C1 (ru) * 2017-07-03 2018-10-09 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Способ идентификации примеси исследуемого вещества, родственной его основному компоненту
CN109030695B (zh) * 2018-06-29 2020-10-09 南通百川新材料有限公司 一种通过校正逼近高沸点多元醇纯度真实值的方法
CN109142586B (zh) * 2018-10-09 2021-04-30 河南师范大学 一种液相色谱法测定阿托伐他汀钙中间体ats-9及其杂质b含量的方法
CN109696500B (zh) * 2019-01-29 2021-07-09 中国药科大学 采用高效液相色谱法测定目标杂质校正因子的方法及应用
CN110261524A (zh) * 2019-02-21 2019-09-20 南通百川新材料有限公司 一种针对纯度不高的试样测定其杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110687239A (zh) 2020-01-14
CN110261524A (zh) 2019-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110687239B (zh) 一种测定试样中杂质衍生物色谱响应相对质量校正因子的方法
CN109406690B (zh) 一种检测水合氯醛中有关物质的方法
CN110286163A (zh) 水中9种以上亚硝胺类化合物的分析方法
CN109030695B (zh) 一种通过校正逼近高沸点多元醇纯度真实值的方法
CN109187831B (zh) 采用gc-ms同时快速测定酒精中9种醇类化合物含量的方法
CN108593606B (zh) 一种利用原子荧光光谱测试煤中锗含量的方法
Kuwayama et al. Comparison and classification of methamphetamine seized in Japan and Thailand using gas chromatography with liquid–liquid extraction and solid-phase microextraction
CN103134863A (zh) 测定酒精中甲醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇含量的方法
CN108445102B (zh) 一种高盐稀态酿造酱油中3-甲硫基丙醇的定量分析方法
CN110320308A (zh) 蜂蜜中2-甲氧基苯乙酮的测定方法
CN111707737B (zh) 一种提高动物源性食品中双酚a含量检测精度的方法及其应用
CN112505190B (zh) 一种土壤中丙烯酸的检测方法
CN109613142B (zh) 气相色谱法测定涂料或胶粘剂中游离甲醛含量的方法
CN113109456A (zh) 一种基于高效液相色谱法的咔唑含量测定方法
CN111551663B (zh) 一种测定土壤脂肪酸甲酯的定量方法及其应用
CN111366643B (zh) 一种oled材料中间体的检测方法
CN109738555B (zh) 一种原甲酸酯粗品中原甲酸酯含量的测定方法
CN109633015B (zh) 一种英托利匹特中添加剂的检测方法
CN111024872A (zh) 一种芝麻香型白酒中3-甲硫基丙醇的快速检测方法
CN112630329A (zh) 一种负压顶空气相色谱质谱检测水中四乙基铅的方法
CN111257447A (zh) 一种分析食品总糖中不可交换氢的稳定氢同位素比值的方法
CN111157657B (zh) 一种高分子材料中红磷含量的测定方法
CN111579663B (zh) 一种无标样情况下测定甲氧基甲醇中甲醇相对校正因子的方法及应用
CN102590437B (zh) 甲醇中金属离子含量的测定方法
CN110568103A (zh) 一种氘代标记物及其在食用香精3-乙酰基-2,5-二甲基噻吩检测中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant