喬翠紅， 李美萍， 張生萬*, 王志娟

(1.山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原030006；2.中國檢驗檢疫科學(xué)研究院，北京 100123)

α-乙?；?γ-丁內(nèi)酯(ABL)簡稱γ-乙酰丁內(nèi)酯，又稱2-乙酰丁酸內(nèi)酯(2-Acetylbutyrolactone)，它是一種含氧五元雜環(huán)衍生物。ABL既是一種重要的有機化工原料[1],也可制備維生素B1和抗心絞痛藥物延心痛等藥品，如合成三甲基高烯丙基溴、4-甲基-5-乙烯基尼古丁腈,還可以通過聚合反應(yīng)形成脂肪族聚酯等高聚物成為新型的材料[2]。目前國內(nèi)合成ABL大都采用甲苯做溶劑[3]，而甲苯能致胚胎毒性和肌肉發(fā)育異常，且對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用，因此，準確測定ABL及甲苯含量在該產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量控制中極為重要。

目前測定ABL含量的方法主要有皂化法[4]、光度法[5]、氣相色譜法[6]?，F(xiàn)行標準[7，8]中所建立的氣相色譜法各組分不能很好的分離，測定結(jié)果重復(fù)性較差，準確度也難以保證。本實驗對同時測定ABL和甲苯含量的氣相色譜分離條件進行了系統(tǒng)的考察，對其色譜柱、程序升溫條件、柱流量、分流比進行優(yōu)化，建立的方法能準確測定ABL含量，并且當甲苯含量大于0.0005% 時能同時準確測定甲苯含量。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

GC-2010型氣相色譜儀(日本，島津公司)；電子分析天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)。

ABL標準品、γ-丁內(nèi)酯(百靈威試劑)；α-(2-四氫呋喃亞基)-γ-丁內(nèi)酯(自制)；乙酸乙酯、苯、甲苯、丙酮、無水乙醇(色譜純)。

ABL樣品(壽陽縣世紀精細化工有限公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1校正因子的計算方法準確稱取49.7668 gα-乙酰基-γ-丁內(nèi)酯、0.0488 gγ-丁內(nèi)酯、0.0308 gα-(2-四氫呋喃亞基)-γ-丁內(nèi)酯、0.0361 g苯、0.0314 g甲苯、0.0315 g丙酮、0.0369 g無水乙醇和0.0285 g乙酸乙酯，置于50 mL容量瓶中，搖勻。按與測定樣品相同的實驗條件進樣3次，取平均值，各組分相對ABL的校正因子fi按以下公式計算:

(1)

式中：As為ABL峰面積；mi為各個物質(zhì)的質(zhì)量；Ai為各個物質(zhì)的峰面積；Ai0為ABL樣品中各個物質(zhì)的峰面積；ms為ABL的質(zhì)量。

樣品中未知物的校正因子用鄰近峰的校正因子代替。

1.2.2樣品含量計算方法按1.2.1方法求得校正因子后，ABL或甲苯的質(zhì)量分數(shù)為wi，按照下式計算，數(shù)值以%表示：

(2)

式中:fi為被測組分i的校正因子；Ai為被測組分i的峰面積；w(H2O)為樣品中水的質(zhì)量分數(shù)的數(shù)值；∑fiAi為各組分的校正峰面積之和。

2 結(jié)果與討論

2.1 氣相色譜分離條件的優(yōu)化

根據(jù)樣品中各組分(α-乙酰基-γ-丁內(nèi)酯、甲苯、γ-丁內(nèi)酯、α-(2-四氫呋喃亞基)-γ-丁內(nèi)酯、乙酸乙酯和乙醇等)均為非極性或中等極性物質(zhì)的特性，以及分子量、沸點相差較大的特點，用于分離的固定液宜選用弱極性、耐高溫固定液，所以選擇的固定液為100%的聚二甲基硅氧烷弱極性SGE-EN1毛細管色譜柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)。然后參照文獻計算分離度的方法[9]，得出樣品中ABL與保留時間較大的相鄰峰的分離度，分別對程序升溫條件、柱流量和分流比進行選擇，樣品中ABL與相鄰峰的分離度達到最大值的分離條件為最佳條件。

2.1.1程序升溫條件的選擇在汽化室溫度為300 ℃，檢測器溫度為260 ℃，進樣量為0.2 μL，柱流量為0.55 mL/min，分流比為110∶1的條件下，考察了程序升溫在80～250 ℃之間，不同的升溫速率對ABL樣品分離度的影響。結(jié)果表明：在程序升溫條件為：80 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至95 ℃，保持5 min，再以6 ℃/min升至105 ℃，保持1 min，再以8 ℃/min升至120 ℃，保持1 min，再以15 ℃/min升至150 ℃，再以18 ℃/min升至250 ℃，保持10 min，此時ABL與鄰近峰的分離度達到最大為0.9644，故選此條件為最佳程序升溫條件。

2.1.2柱流量的選擇在2.1.1選定的最佳程序升溫條件下，考察了柱流量分別為0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90 mL/min時對ABL樣品分離度的影響情況，結(jié)果見表1。

表1 不同柱流量時樣品中ABL與鄰近峰的分離度

從表1的結(jié)果可知，隨著柱流量的增大，ABL與鄰近峰的分離度呈先增大后減小的趨勢，當柱流量為0.80 mL/min時，分離度達到最大為0.9731。本實驗選用柱流量為0.80 mL/min。

2.1.3分流比的選擇在2.1.1選定的最佳程序升溫條件和2.1.2選定的最佳柱流量0.80 mL/min條件下，考察分流比分別為60∶1、70∶1、80∶1、90∶1、100∶1、110∶1、120∶1 時對ABL樣品分離度的影響，結(jié)果見表2。從表2的結(jié)果可知，隨著分流比的增大，ABL與鄰近峰的分離度呈先增大后減小的趨勢，當分流比為110∶1時，分離度達到最大0.9731。實驗選擇最佳分流比為110∶1。

表2 不同分流比時ABL與鄰近峰的分離度

圖1 含甲苯樣品的氣相色譜圖

在選定的氣相色譜分離條件下，ABL樣品中甲苯與其它成分可得到很好的分離(圖1)，圖1中的7號峰為甲苯峰，所以在測定ABL含量的同時，就可測得甲苯的含量(甲苯質(zhì)量分數(shù)大于0.0005%)。

2.2 定量分析結(jié)果

2.2.1校正因子的測定結(jié)果按選定的氣相色譜分離條件，并按1.2.1校正因子的計算方法分別求出乙醇、丙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、γ-丁內(nèi)酯、α-乙酰基-γ-丁內(nèi)酯、α-(2-四氫呋喃亞基)-γ-丁內(nèi)酯的校正因子依次為：1.0994、1.0192、1.2324、0.4580、0.4822、1.1828、1.0000、1.0652。

2.2.2測定甲苯線性范圍及檢出限按選定的氣相色譜分離條件，對甲苯濃度分別為0.00055%、0.00109%、0.00546%、0.0105%、0.05207%、0.1009%、0.2025%、0.5239% 系列標樣進行測定，以濃度(X)為橫坐標，峰面積(Y)為縱坐標，進行回歸分析。結(jié)果表明，當甲苯濃度在0.00055%～0.5239%范圍內(nèi)時，其濃度與峰面積呈良好的線性關(guān)系，回歸方程為:Y=62 159X-1245,相關(guān)系數(shù)R2=0.9990。同時，計算甲苯檢出限為0.000353%。

2.2.3精密度試驗按選定的氣相色譜分離條件，對甲苯濃度為0.0521%的樣品連續(xù)測定9次，計算甲苯和ABL含量的相對標準偏差(RSD)分別為1.1%和0.0008%，表明本方法的精密度良好。

2.2.4回收率試驗按選定的氣相色譜分離條件，對甲苯進行加標回收試驗，添加甲苯的量選擇四個水平，每個樣品平行進樣3次， 計算回收率，結(jié)果見表3。

表3 甲苯的回收率

從表3可知，甲苯加入量在0.00076%～0.4728% 之間，測甲苯的回收率在96.4%～114.3% 之間，符合ABL含量測定方法要求。

2.2.5樣品含量測定結(jié)果通過該法測定壽陽世紀精細化工有限公司不同批次樣品及浙江某樣中ABL和甲苯的含量，并與標準Q/SJH 001-2009測定結(jié)果比較，結(jié)果見表4。

表4 ABL和甲苯含量測定結(jié)果

由表4可知，在選定的ABL含量測定的色譜分離條件下，該法應(yīng)用于實際樣品的測定，能真實反映ABL與相鄰峰的分離情況，且能同時準確測定ABL和甲苯含量，而Q/SJH 001-2009測定ABL含量均偏高。

3 結(jié)論

通過對色譜柱、程序升溫條件、柱流量和分流比進行系統(tǒng)的優(yōu)化，得到了能對ABL樣品進行良好分離的氣相色譜分離條件，并能同時準確測定樣品中ABL和甲苯的含量，可以更好的控制樣品中甲苯殘留量，為生產(chǎn)過程中可行的中控方法及產(chǎn)品質(zhì)量控制標準提供理論依據(jù)，在ABL工業(yè)化生產(chǎn)中具有重要意義。