CN111024852A

CN111024852A - 基于高效液相色谱的aes中未硫酸化物的快速检测法

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Publication number: CN111024852A
Application number: CN201911377056.8A
Authority: CN
Inventors: 方灵丹; 钟凯; 徐坤华; 毛雪彬; 洪玉倩; 黄晴; 余新林; 陶华东
Original assignee: Jiaxing Zanyu Technology Development Co ltd; Zanyu Technology Group Co ltd
Current assignee: Jiaxing Zanyu Technology Development Co ltd; Zanyu Technology Group Co ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明涉及脂肪醇聚氧乙烯醚以及衍生物技术领域。技术方案是：基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，按以下步骤进行：1)配置样品溶液：将AES样品用溶解液溶解，添加适量吸附剂并搅拌，过C18固相柱，用溶解液定容得到样品溶液；2)绘制标准曲线：将AEO样品用溶解液溶解，配制成一系列不同浓度的标准溶液；将标准溶液通过高效液相色谱得到AEO峰面积，并根据标准溶液的浓度与AEO峰面积绘制标准曲线；3)测定：将样品溶液通过高效液相色谱得到AEO峰面积，将样品溶液的AEO峰面积与标准曲线比较得到样品溶液的浓度，根据样品溶液的浓度计算出未硫酸化物含量。该方法应具有快速、灵敏、准确性好的特点。

Description

基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法

技术领域

本发明涉及脂肪醇聚氧乙烯醚以及衍生物技术领域，涉及未硫酸化物含量测定方法，具体是一种基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法。

背景技术

AES(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)是由AEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)经过硫酸化制得，是香波、浴液、洗手液等个人清洁用品和洗洁精、液体洗涤剂等家用洗涤用品的主要活性组分。AES中未硫酸化物是指未反应的AEO，AEO是C12、C14醇与环氧乙烷反应所得，由于合成工艺与催化剂的不同，AEO产物中游离脂肪醇与聚氧乙烯醚的EO加成数分布有较大差异，其含有多达几十种以上的组分。AEO适当残留会与AES产生协同作用，提高产品性能；但是AEO残留过高会使生产成本增加，AES产品冻点增加、增稠变差，而AEO控制过低，易发生过硫酸化等副反应，造成产品色泽加深，粘度过大结焦，产生致癌物质1,4-二噁烷。

目前，测定未硫酸化物(AEO)的方法有：邓启刚等利用气质联用对辛醇低EO加成数AEO各组分进行分析，此法只测定了低碳链脂肪醇与低EO加成数的AEO；朱志荣等采用高温毛细管柱较好地分离了AEO中的各组分，并对各成分进行定性定量，但此法要采用耐高温的专用色谱柱，色谱温度较高；上述方法均未应用于测定乙氧基化烷基硫酸钠中的未硫酸化物。黄晓兰等利用液相色谱-电喷雾质谱法分析脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，此法测定了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中游离的十二烷基硫酸钠含量，以及碳链分布、乙氧基数和平均分子质量。

国外，ISO 6843-2013《乙氧基化醇和烷基酚的硫酸盐未硫酸化物含量的测定》规定了AES产品中未硫酸化物的测定方法，GB/T 13530-2008《乙氧基化烷基硫酸钠试验方法》等效利用ISO 6843，采用阴阳离子树脂交换方法然后蒸发溶剂恒重计算所得；但是此法检测过程繁杂、重现性差，且耗时较长，分析一个样品至少需6h，无法快速准确的指导生产。雷小英等人对国标法进行了改进，采用阴阳离子树脂搅拌法测定AES中的未硫酸化物，略微提高了检测速率，但提高不明显，且此法仍存在操作繁杂，重现性差的问题。

高效液相色谱法具有专属性较强、灵敏度高、检出限低、准确性好、快速高效、分离效果明显等特点，是现代应用较为广泛的一种检测方法。查阅文献后发现，目前采用高效液相色谱法测定未硫酸化物含量的方法报道较少。同时，快速、准确地测定未硫酸化物的含量，对生产企业提高产品品质、稳定质量、进一步控制成本具有重要的指导意义，并有利于提高产品性能，控制潜在的健康风险。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，该方法应具有快速、灵敏、准确性好的特点。

本发明的技术方案是：

基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，按以下步骤进行：

1)配置样品溶液

将AES样品用溶解液溶解，添加适量吸附剂并搅拌，过C18固相柱，用溶解液定容得到样品溶液；

2)绘制标准曲线

将AEO样品用溶解液溶解，配制成一系列不同浓度的标准溶液；

将标准溶液通过高效液相色谱得到AEO峰面积，并根据标准溶液的浓度与AEO峰面积绘制标准曲线；

3)测定

将样品溶液通过高效液相色谱得到AEO峰面积，将样品溶液的AEO峰面积与标准曲线比较得到样品溶液的浓度，根据样品溶液的浓度计算出未硫酸化物含量。

所述溶解液包括体积比为60-80：15-40：0-5的甲醇、水、乙腈。

所述步骤1)中，AES样品用溶解液溶解时，AES样品的称量在1.0-2.0g(精确至0.001g)，定容体积为20mL。

所述步骤1)中，添加0.001-0.005mol/L的吸附剂，搅拌8-12min。

所述步骤2)中，所述一系列不同浓度的标准溶液，其配制浓度分别为0.2mg/mL、0.4mg/mL、0.7mg/mL、0.9mg/mL、1.1mg/mL中的至少三种。

所述步骤2)中，标准曲线以标准溶液的浓度为横坐标并且以标准溶液的AEO峰面积为纵坐标。

所述吸附剂为氯化十六烷基吡啶、溴化十二烷基二甲基苄基铵、十六烷基三甲基溴化铵、溴化底米鎓中的一种或多种任意比例的混合。

所述步骤3)中，未硫酸化物含量的计算公式为：

未硫酸化物含量＝2*AES样品溶液浓度/AES样品重量。

高效液相色谱的条件为：采用Advance BioRP-mAb SB-C8(4.6×150mm，3.5um)色谱柱，检测器为Agilent 1260II的示差折光检测器(RID)，流动相的流速为0.5-1.0mL/min，进样量为10-50μL，柱温为25-45℃。

本发明的有益效果是：

1、本发明预处理简捷、快速，反应在常温下进行，容易操作，且试样使用量少，成本较小，有较好的经济效益、环境效益和社会效益；

2、本发明待测样品经过预处理(添加吸附剂、搅拌，过C18固相柱)，能够吸附AES样品中的离子表面活性剂，从而提高液相色谱柱的使用次数，不需要额外辅助设备；同时通过预处理，避免了样品中AES对测定的干扰，使检测结果更准确。

3、本发明检测灵敏度高、检出限低、准确性好、快速高效，具有较好的应用前景；

4、本发明采用的检测器为示差折光检测器，属于通用型质量检测器，抗环境干扰性强，对流速、温度无苛刻要求，在高效液相色谱上具有更广泛地应用；

5、本发明使用甲醇：水：乙腈三元流动相，能更好地分离脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐中的未硫酸化物。

附图说明

图1是实施例1所述方法得到的标准曲线。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本发明，并不局限于本发明。

实施例1

高效液相色谱的条件为：采用Advance BioRP-mAb SB-C8(4.6×150mm，3.5um)色谱柱，检测器为Agilent 1260II的示差折光检测器(RID)，溶解液为甲醇-水-乙腈溶液(80∶15∶5，V/V)，流动相的流速为1.0mL/min，进样量为50μL，柱温为40℃。

具体步骤如下：

1)配置样品溶液

准确称取1.0g(精确至0.001g)的AES样品至20mL的烧杯中，用溶解液溶解，超声振荡后，添加0.001mol/L的氯化十六烷基吡啶作为吸附剂，搅拌10min，过C18固相柱，吸附AES样品中的离子表面活性剂，用溶解液定容至20mL，得到样品溶液；

2)配置标准溶液

准确称取0.5g的AEO样品至100mL容量瓶中，用溶解液溶解并定容配制成5mg/mL的储备液，分别移取储备液适量，稀释配制成浓度为0.2mg/mL、0.4mg/mL、0.7mg/mL、0.9mg/mL、1.1mg/mL的标准溶液；

(3)绘制标准曲线、获取线性方程

分别取上述不同浓度的标准溶液适量，过0.45μm有机滤膜，按照高效液相色谱的条件进样检测后测得AEO峰面积，以标准溶液的浓度为横坐标X，对应的AEO峰面积为纵坐标Y，绘制标准曲线(图1所示)，由标准曲线获得的线性方程为Y＝Y＝14312X+66.31,,相关系数R²为0.999；从图1中可以看出，当标准溶液的浓度在0.2-1.1mg/mL范围内时，标准曲线呈现较好的相关性；

4)测定

将样品溶液按照高效液相色谱的条件进样检测后测得AEO峰面积A为9798.47，将峰面积X代入标准曲线的线性方程后得到样品溶液的浓度B为0.68mg/mL，再通过计算公式计算出未硫酸化物含量。

未硫化物(％)＝A/{(B/20)×1000}×100＝(A/B)×

2＝1.30

实施例2

高效液相色谱的条件为：溶解液为甲醇-水-乙腈溶液(60∶20∶0，V/V)，流动相的流速为0.5mL/min，进样量为10μL，柱温为25℃，其余与实施例1相同。

具体步骤如下：

1)配置样品溶液

准确称取2.0g(精确至0.001g)的AES样品至20mL的烧杯中，用溶解液溶解，超声振荡后，添加0.005mol/L的十六烷基三甲基溴化铵作为吸附剂，搅拌8min，过C18固相柱，用溶解液定容至20mL，得到样品溶液；

由于步骤2)、步骤3)与实施例1相同，所以标准曲线、线性方程也相同；本实施例可省略步骤2)、步骤3)，直接进入步骤4)；直接利用实施例1)中的线性曲线和线性方程。

4)测定

将样品溶液按照高效液相色谱的条件进样检测后测得AEO峰面积A为17526.95，将峰面积X代入标准曲线的线性方程后得到样品溶液的浓度B为1.22mg/mL，再通过计算公式计算出未硫酸化物含量。

未硫化物(％)＝A/{(B/20)×1000}×100＝(A/B)×

2＝1.21

实施例3

高效液相色谱的条件为：溶解液为甲醇-水-乙腈溶液(70∶40∶3，V/V)，流动相的流速为0.7mL/min，进样量为30μL，柱温为45℃，其余与实施例1相同。

具体步骤如下：

1)配置样品溶液

准确称1.5g(精确至0.001g)的AES样品至20mL的烧杯中，用溶解液溶解，超声振荡后，添加0.003mol/L的溴化底米作为吸附剂，搅拌12min，过C18固相柱，用溶解液定容至20mL，得到样品溶液；

4)测定

将样品溶液按照高效液相色谱的条件进样检测后测得AEO峰面积A为13233.35，将峰面积X代入标准曲线的线性方程后得到样品溶液的浓度B为0.92mg/mL，再通过计算公式计算出未硫酸化物含量。

未硫化物(％)＝A/{(B/20)×1000}×100＝(A/B)×2＝1.25

对比例

具体步骤如下：

1)配置样品溶液

准确称取1.0g的AES样品至20mL的烧杯中，用溶解液溶解，超声振荡后，并定容至20mL，得到样品溶液；

2)配置标准溶液

3)绘制标准曲线、获取线性方程

分别取上述不同浓度的标准溶液适量，过0.45μm有机滤膜，按照高效液相色谱的条件进样检测后测得AEO峰面积，以标准溶液的浓度为横坐标X，对应的峰面积为纵坐标Y，绘制标准曲线(图1所示)，由标准曲线获得的线性方程为Y＝14312X+66.31,,相关系数R²为0.999；

4)测定

将样品溶液按照高效液相色谱的条件进样检测后测得AEO峰面积A为8081.03,将峰面积X代入标准曲线的线性方程后得到样品溶液的浓度B为0.56mg/mL，再通过计算公式计算出未硫酸化物含量。

未硫化物(％)＝A/{(B/20)×1000}×100＝(A/B)×

2＝1.10

本发明与国标法、对比例进行了对比实验，结果如表1所示，

表1未硫酸化物测定结果

由表1实验结果可知，本发明检测AES中的未硫酸化物含量与国标法相近，绝对偏差小。另外，对比例与本发明的区别，是样品溶液中不添加吸附剂；所以误差要比本发明大一个数量级。

对本发明进行了方法学验证，开展了重现性实验，精确称取AES1.0g，至20mL的容量瓶中，用流动相溶解，超声振荡并定容至20mL，按此方法配制6份样品溶液，进行6次检测，实验结果见表2。

表2重复性

由表2实验结果可知，RSD为1.21％，说明本发明误差小，具有良好的重复性。

在上述色谱条件下，精确称取AEO2.0g，至100mL的容量瓶中，用流动相溶解，超声振荡并定容至20mL，然后分别移取此溶液10mL，各置于50mL和25mL的容量瓶中，用混合好的流动相稀释，摇匀，分别将此两种溶液，各进行6次检测，实验结果见表3。

表3精密度

由表3实验结果可知，RSD分别为1.35％和1.31％，说明本发明误差小，具有良好的重复性。

回收率实验采取赞宇科技集团股份有限公司的AES为基质样品，加入不同浓度的脂肪醇聚氧乙烯醚进行回收率实验，实验结果见表4。

表4回收率

由表4实验结果可知，本发明的回收率在98.6-102.9％之间，表明该检测方法回收率高，稳定可靠。

Claims

1.基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，按以下步骤进行：

1)配置样品溶液

2)绘制标准曲线

将标准溶液通过高效液相色谱法得到AEO峰面积，并根据标准溶液的浓度与AEO峰面积绘制标准曲线；

3)测定

将样品溶液通过高效液相色谱法得到AEO峰面积，将样品溶液的AEO峰面积与标准曲线比较得到样品溶液的浓度，根据样品溶液的浓度计算出未硫酸化物含量。

2.根据权利要求1所述的基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，其特征在于：所述溶解液包括体积比依次为60-80：15-40：0-5的甲醇、水与乙腈。

3.根据权利要求2所述的基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，其特征在于：所述步骤1)中，AES样品用溶解液溶解时，AES样品的称量为1.0-2.0g,定容体积为20mL。

4.根据权利要求3所述的基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，其特征在于：所述步骤1)中，添加0.001-0.005mol/L的吸附剂，搅拌8-12min。

5.根据权利要求4所述的基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，其特征在于：所述步骤2)中，所述一系列不同浓度的标准溶液，其配制浓度分别为0.2mg/mL、0.4mg/mL、0.7mg/mL、0.9mg/mL、1.1mg/mL中的至少三种。

6.根据权利要求5所述的基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，其特征在于：所述步骤2)中，标准曲线以标准溶液的浓度为横坐标并且以标准溶液的AEO峰面积为纵坐标。

7.根据权利要求6所述的基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，其特征在于：所述吸附剂为氯化十六烷基吡啶、溴化十二烷基二甲基苄基铵、十六烷基三甲基溴化铵、溴化底米鎓中的一种或多种任意比例的混合。

8.根据权利要求7所述的基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，其特征在于：所述步骤3)中，未硫酸化物含量的计算公式为：

未硫酸化物含量＝2*AES样品溶液浓度/AES样品重量。

9.根据权利要求8所述基于高效液相色谱的AES中未硫酸化物的快速检测法，其特征在于：高效液相色谱的条件为：采用Advance BioRP-mAb SB-C8色谱柱，检测器为Agilent1260II的示差折光检测器，流动相的流速为0.5-1.0mL/min，进样量为10-50μL，柱温为25-45℃。