CN112526007B - 一种超高液相色谱法分离并检测间甲酚和对甲酚含量的方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高液相色谱法采用苯基柱分离并检测间甲酚和对甲酚含量的方法，采用三键键合为固定相的色谱柱，以有机相‑水相缓冲液为流动相，流速为0.1‑0.3mL/min；检测波长为210nm‑400nm；柱温为10‑40℃；进样量为0.5‑5μL；分别对不同浓度梯度的标准样品和待测样品进行超高液相色谱分析，建立线性回归曲线后，将待测样品测得的峰面积代入上述回归曲线，即可得到待测样品中间甲酚和对甲酚的含量。本发明方法极大地缩短分析时间，操作简便，无需进行柱前衍生化，快速准确能够达到产品质量控制的目的。此外，本发明还减少溶剂用量，降低分析成本。

Description

一种超高液相色谱法分离并检测间甲酚和对甲酚含量的方法 及应用

技术领域

本发明属于化学检测分析技术领域，涉及一种超高液相色谱法分离并检测间甲酚、对甲酚含量的方法。

背景技术

甲酚通常由邻甲酚、间甲酚和对甲酚混合组成，是重要的精细化工中间体。其中，间甲酚和对甲酚由于其沸点相近，目前通常采用气相色谱仪，极性色谱柱HP-INNOWAX进行分离检测。但当样品含水量较大时，测试样品会对色谱柱造成很大的危害。由于间甲酚和对甲酚的结构以及物理化学性质都非常相似，反向色谱柱应用最多的C18柱在分离间甲酚和对甲酚时并没有明显的分离效果，目前都是采取合并一起计算总含量的方法，而BEH苯基柱含有一个三键键合的苯己基配体，它提供了行业的pH稳定性、批次重现性和优异的峰型，它设计用于提供相对于直链烷烃柱互补的选择性，特别是对于含有芳香环的分析物，尤其是同分异构体的芳香化合物分离效果非常显著。但苯基柱对间甲酚和对甲酚的分离目前尚未有报道。

中文文献《超高效液相色谱β-环糊精流动相添加剂法分析卷烟主流烟气中7种酚类化合物》和中国发明专利CN200810301862.2在流动水相中加入β-环糊精对间甲酚和对甲酚进行分离，但β-环糊精在水中的溶解度较低，容易结晶，这极易导致β-环糊精析出堵塞管路和柱子。

针对上述问题，对于合成树脂以及过程中需控制间甲酚和对甲酚含量，迫切需要一种分离度良好、运行时间短且对仪器管路无害的分析方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用超高液相色谱法采用苯基柱分离并检测间甲酚和对甲酚含量的方法。

本发明提出了一种将超高液相色谱法采用苯基柱用于检测合成树脂以及废液中游离的间甲酚和对甲酚含量，可实现间甲酚和对甲酚完全分离并快速准确的定量，从而达到产品的质量控制。其检测过程为：将配制好的样品溶液通过UPLC自动进样器注入苯基柱色谱柱，经过色谱柱的分离。将间甲酚和对甲酚的峰面积代入线性方程，计算得到游离在树脂中的含量。

本发明提出了一种超高液相色谱法采用苯基柱分离并检测间甲酚和对甲酚的方法，利用高效液相色谱仪检测间甲酚和对甲酚。

具体地，所述方法包括以下步骤：

(1)称取间甲酚和对甲酚标品于容量瓶中，用溶剂溶解，制得标准品溶液；

(2)称取待测甲酚样品于容量瓶中，用溶剂溶解，制得样品溶液；

(3)取标准品和待测样品溶液，通过UPLC自动进样器注入超高液相色谱仪，进行超高液相色谱分析。

其中，步骤(1)中，所述溶剂为甲醇、乙腈、四氢呋喃等中的一种或多种；优选地，为甲醇。

其中，步骤(2)中，所述溶剂为甲醇、乙腈、四氢呋喃等中的一种或多种；优选地，为甲醇。

所述检测方法采用的色谱条件如下：

色谱分析采用三键键合硅胶为固定相的色谱柱；

所述的三键键合硅胶选自三键键合苯己基硅胶、三键键合五氟苯基等中的一种或多种；优选地，为三键键合苯己基硅胶。

所述色谱柱选自XBridge BEH苯己基柱(100×2.1mm，1.7μm)、XSelect CSH苯己基柱(100×2.1mm，1.7μm)、XSelect CSH五氟苯基柱(100×2.1mm，1.7μm)、XSelect HSS五氟苯基柱(100×2.1mm，1.8μm)等中的一种或多种；优选地，为XBridge BEH苯己基柱(100×2.1mm，1.7μm)。

所述色谱柱柱温为10-40℃；优选地，为40℃。

所述色谱进样量为0.5-5μL；优选地，为1μL。

以有机相-水相缓冲溶液为流动相；

所述有机相选自乙腈、四氢呋喃、甲醇等中的一种或多种；优选地，为甲醇。

所述水相缓冲溶液选自色谱级磷酸水、醋酸铵水溶液、磷酸二氢钠水溶液、碳酸氢铵水溶液等中的一种或多种；优选地，为色谱级磷酸水。

所述的水相与有机相的体积比为0：100-60：40；优选地，为60：40。

所述流动相的流速为0.1-0.3mL/min；优选地，为0.2mL/min。

所用检测器为二极管阵列检测器、荧光检测器、蒸发光散射检测器、示差折光检测器等中的一种或多种；优选地，为二极管阵列检测器。

所述检测器的检测波长为210nm-400nm；优选地，为270nm。

在一个具体实施方式中，所述方法包括以下步骤：

(1)称取间甲酚和对甲酚标品于容量瓶中，用溶剂溶解、定容、摇匀、过滤，制得标准品溶液，并稀释为不同浓度梯度；

(2)称取待测甲酚样品于容量瓶中，用溶剂溶解、定容、摇匀、过滤，制得样品溶液；

(3)取不同浓度梯度的标准品和待测样品溶液，通过UPLC自动进样器注入超高液相色谱仪，进行超高液相色谱分析；

(4)以标准品溶液浓度为横坐标，峰面积为纵坐标建立线性回归曲线；

(5)将待测样品溶液的峰面积代入步骤(4)中的回归曲线，即可得到待测样品中间甲酚和对甲酚的含量。

步骤(4)中，建立标准品溶液的线性回归曲线的步骤如下：

取步骤(1)制备的标准品溶液，逐级稀释梯度浓度的标准溶液；按照如上所述的色谱条件进行超高液相色谱分析，进样量均为1μL，以间甲酚的浓度为横坐标，峰面积为纵坐标制作标准曲线，得到线性方程为Y＝3020000X-1690，相关系数为0.9999。其中，X为间甲酚浓度，Y为峰面积。

同理，对甲酚线性方程为Y＝3220000X+24500，相关系数为0.9998。

本发明还提供了上述方法在分离并检测间甲酚和对甲酚含量中的应用。

本发明的有益效果包括：本发明提出了一种将采用苯基柱的超高液相色谱用于分离和检测合成树脂以及废液中游离的间甲酚和对甲酚含量的方法，可实现间甲酚和对甲酚完全分离，如图1图2所示，图1采用C18柱，图2采用苯己基柱，1为对甲酚，2为间甲酚,并快速准确的定量，从而达到产品的质量控制的目的。此外，本发明方法极大地缩短了分析时间，苯基柱将间甲酚和对甲酚完全分离开，操作简便，无需进行柱前衍生化，同时减少了溶剂用量，降低分析成本，且缓冲液对仪器管路影响不大。

附图说明

图1是采用XBridge BEH C18色谱柱分离间甲酚和对甲酚，但并未完全分离开，仅为一个重叠峰。

图2是采用XBridge BEH苯己基色谱柱分离间甲酚和对甲酚，由图可看出，两种物质已经完全分离开，且峰型尖锐。

图3是流速为0.3ml/min，其他色谱条件与图2相同的色谱图。

图4是进样量为3μL，其他色谱条件与图2相同的色谱图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。

实施例1

超高液相色谱实验：Waters H-Class超高液相色谱仪，PDA二极管阵列检测器；

色谱柱：XBridge BEH苯己基柱(100×2.1mm，1.7μm)；

流动相：有机相-水相体积比例为40：60，梯度洗脱；其中有机相为甲醇，水相为色谱级磷酸水；

流速：0.2mL/min；

检测波长：270nm；

柱温：40℃；

进样量：1μL；

(1)检测的试验步骤：分别称取20mg间甲酚和对甲酚标样，于10mL容量瓶中，用甲醇溶解、定容、摇匀，采用0.2μm的滤膜，作标准溶液备用。

(2)称取25mg酚醛树脂或合成过程中的废水，于10mL容量瓶中，用甲醇溶解、定容、摇匀，采用0.2μm的滤膜，作样品溶液备用。

(3)取标准溶液和样品溶液，注入超高液相色谱仪，按照上述的色谱条件进行分析，记录图谱，如图2。

在相同的色谱条件下采用不同的色谱柱，图1显示采用XBridge BEH C18色谱柱，间甲酚与对甲酚没有分离开，仅为一个重叠峰，而图2显示采用XBridge BEH苯己基色谱柱，显示两种物质已经完全分离，且峰型尖锐。

实施例2

超高液相色谱实验：

Waters H-Class超高液相色谱仪，PDA二极管阵列检测器；

色谱柱：XBridge BEH苯己基柱(100×2.1mm，1.7μm)；

流动相：有机相-水相体积比例为40：60，梯度洗脱；其中有机相为甲醇，水相为色谱级磷酸水；

流速：0.3mL/min；

检测波长：270nm；

柱温：40℃；

进样量：1μL；

检测的试验步骤：

(1)分别称取20mg间甲酚和对甲酚标样，于10mL容量瓶中，用甲醇溶解、定容、摇匀，采用0.2μm的滤膜，作标准溶液备用。

(2)取标准溶液，注入超高液相色谱仪，按照上述的色谱条件进行分析，记录图谱，如图3。由于流速加大，间甲酚和对甲酚相对于图2会较早地被洗脱出来，分离度和峰型都很良好。

实施例3

超高液相色谱实验：

Waters H-Class超高液相色谱仪，PDA二极管阵列检测器；

色谱柱：XBridge BEH苯己基柱(100×2.1mm，1.7μm)；

流动相：有机相-水相体积比例为40：60，梯度洗脱；其中有机相为甲醇，水相为色谱级磷酸水；

流速：0.2mL/min；

检测波长：270nm；

柱温：40℃；

进样量：3μL；

检测的试验步骤：

(1)分别称取20mg间甲酚和对甲酚标样，于10mL容量瓶中，用甲醇溶解、定容、摇匀，采用0.2μm的滤膜，作标准溶液备用。

(2)取标准溶液，注入超高液相色谱仪，按照上述的色谱条件进行分析，记录图谱，如图4。由于进样量加大，色谱峰展宽，响应值超过最大量程范围，峰型不理想。

实施例4

分析方法的线性相关性试验：

取已配置好的标准溶液，逐级稀释2倍、2倍、2倍、2.5倍、2倍、2倍、2倍、2.5倍得到9个不同浓度的标准溶液。按照本发明实施例1中的检测方法进行分析，进样量均为1μL，以间甲酚浓度为横坐标，峰面积为纵坐标制作标准曲线，得到线性方程为Y＝3020000X-1690，相关系数为0.9999。其中X为间甲酚的浓度，Y为峰面积。

同理得到的对甲酚线性方程为Y＝3220000X+24500，相关系数为0.9998。

可以看出，所获得的线性方程与检测获得的数据点拟合关系极好。

实施例5

分析方法的准确度试验

于含有已知间甲酚和对甲酚质量分数的树脂合成过程中的废水中称取5个试样，分别加入一定量的间甲酚标样，按照本发明实施例1中的的检测方法进行分析，测得外加间甲酚的平均回收率为99.47％，准确度实验结果如表1所示。

同理，测得外加对甲酚的平均回收率为100.27％，准确度实验结果如表2所示。

表1间甲酚准确度实验结果

表2对甲酚准确度实验结果

实施例6

分析方法的精密度试验：

从同一待测样品中准确称取5个试样，按照本发明实施例1中的检测方法进行分析，测得间甲酚的标准偏差为0.021％，相对标准偏差为1.05％。结果如表3所示。

表3间甲酚精密度实验结果

同理，测得的对甲酚的标准偏差为0.012％，相对标准偏差为2.11％。结果如表4所示。

表4对甲酚精密度实验结果

以上实验结果，表明本发明的检测方法具有较高的准确度和精密度，线性相关性良好。本发明检测方法，通过将采用苯基柱的超高液相色谱法应用于分离和检测树脂在合成过程中残留在废液中间甲酚和对甲酚的含量，实现快速准确定量，从而达到产品质量的控制的目的。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离本发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (4)

1.一种超高液相色谱法分离并检测间甲酚和对甲酚的方法，其特征在于，所述方法为：利用高效液相色谱仪检测间甲酚和对甲酚；其中，所述方法中采用的色谱条件为：采用三键键合为固定相的色谱柱，所述色谱柱选自XBridge BEH苯己基柱100×2.1mm，1.7μm；以有机相-水相缓冲溶液为流动相，流速为0.2mL/min；柱温为40℃；进样量为1μL；以二极管阵列检测器为检测器，检测波长为270nm；

所述的有机相为甲醇，水相为色谱级磷酸水；

所述的水相与有机相的体积比为60：40；

其中，在检测前还包括预处理步骤：称取酚醛树脂或合成过程中的废水，于容量瓶中，用甲醇溶解、定容、摇匀，作样品溶液备用。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）称取间甲酚和对甲酚标品于容量瓶中，用溶剂甲醇溶解，制得标准品溶液；

（2）称取酚醛树脂或合成过程中的废水于容量瓶中，用溶剂甲醇溶解，制得样品溶液；

（3）取标准品和待测样品溶液，注入超高液相色谱仪，按照如权利要求1所述方法中的色谱条件进行超高液相色谱分析。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括建立标准品溶液的线性回归曲线的步骤：

取所述步骤（1）制备的标准品溶液，逐级稀释梯度浓度的标准溶液；按照如权利要求1所述方法中的色谱条件进行超高液相色谱分析，以间甲酚的浓度为横坐标，峰面积为纵坐标制作标准曲线，得到线性方程为Y=3020000X-1690，相关系数为0.9999；

其中，X为间甲酚浓度，Y为峰面积；

以对甲酚的浓度为横坐标，峰面积为纵坐标制作标准曲线，得到线性方程为Y=3220000X+24500，相关系数为0.9998；

其中，X为对甲酚浓度，Y为峰面积。

4.一种基于如权利要求1-3之任一项所述方法在分离并检测间甲酚和对甲酚含量中的应用。

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