高效液相色谱法测定二羟甲基丙酸反应液

纪晓红 邢 伶 常丽霞

（山东省生物化学工程重点实验室，济南 250014）

高效液相色谱法测定二羟甲基丙酸反应液

纪晓红 邢 伶 常丽霞

（山东省生物化学工程重点实验室，济南 250014）

建立了用高效液相色谱法（HPLC）测定二羟甲基丙酸（DMPA）反应液的方法。采用ODS-SP反相色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流动相为甲醇-磷酸盐（磷酸二氢钾30 mmol／L，pH 3.0）（5∶95）缓冲溶液，流速为0.8 mL／min，检测波长为210 nm。在此条件下，二羟甲基丙酸与反应液中其它杂质分离较好。二羟基甲基酸浓度在10～30 mg／mL范围内与色谱峰面积线性关系良好，r2=0.999 9。对供试品测定结果的相对标准偏差为0.36%，样品回收率为97.59%，检出限为2.0 mg／L。该方法适用于二羟甲基丙酸的定性定量分析。

高效液相色谱法（HPLC） 二羟甲基丙酸 中控分析

二羟甲基丙酸因其独特的结构是目前一种比较理想的亲水单体，以它为原料制备的水性聚氨酯比国内用酒石酸法合成的产品在储存稳定性方面有较大提高。山东省生物化学工程重点实验室研发了采用甲醛、丙醛和双氧水为原料经缩合、氧化反应制备二羟甲基丙酸的新工艺，通过改进反应条件提高了反应收率，降低了生产成本。在反应过程中，为保证实验的顺利进行，控制好收率，工艺人员需要知道二羟甲基丙醛缩合氧化后反应液中二羟甲基丙酸的含量，即需要中控分析。反应液成分复杂，文献资料未见此方面报道，为此笔者建立了快速、简便、高灵敏度的高效液相色谱法，对反应液中的二羟甲基丙酸进行了测定。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

液相色谱仪：LC-10ATvp型，配SPA-10ATvp可变紫外检测器、N2000双通道色谱工作站，日本岛津公司；

甲醇：色谱纯，天津四友精细化学品有限公司；

乙腈：色谱纯，美国J.T.Baker公司；

磷酸二氢钾：分析纯，天津市科密欧化学试剂公司；

二羟甲基丙酸标准品：分析纯，含量不小于99%。

1.2 色谱条件

色谱柱：ODS-SP（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相：甲醇-磷酸盐（磷酸二氢钾30 mmol／L，pH 3.0）缓冲液（5∶95）；流速：0.8 mL／min；检测波长：210 nm ；进样量：5 μL。

1.3 二羟甲基丙酸标准贮备液的配制

准确称取5.0 g（精确至0.000 2 g）二羟甲基丙酸标准品置于50 mL容量瓶中并用流动相溶解、稀释至刻度，经0.45 μm滤膜过滤，混匀，备用。

1.4 外标样配制

准确称取约0.2 g（精确至0.000 2 g）二羟甲基丙酸标准品，用流动相稀释至10 mL，用0.45 μm滤膜过滤，备用。

1.5 样品配制

准确称取约1.0 g（精确至0.000 2 g）待测反应液，用流动相稀释至10 mL，用0.45 μm滤膜过滤，备用。

1.6 二羟甲基丙酸含量测定

按1.2色谱条件，待仪器工作状态稳定后，取样品溶液和外标样溶液各5 μL进样，按外标法计算，即得反应液中二羟甲基丙酸的含量。色谱图见图1。

2 结果与讨论

2.1 测定波长的确定

有机酸因羧基中氧原子轨道较碳原子低，其构成的共轭π体系的成键与反键分子轨道的能量差别相对加大，因而含有两个氧原子的羧基的紫外吸收蓝移，在200～210 nm之间有较强吸收［1］；而二羟甲基丙酸的α碳上连有两个羟甲基，该助色团中氧原子的孤对电子与分子中碳氧双键上的氧原子相互作用，使吸收波长红移，最后实验确定的最佳吸收波长为210 nm。

2.2 流动相中有机组分及其含量的确定

以水为主要组分的流动相中加入有机溶剂，有利于化学键合固定相的水解稳定性。文献［2］报道在流动相中加入少量的甲醇或乙腈，能减少酸的离解常数，改善峰形，缩短酸性组分的保留值。经试验发现，虽然加入乙腈，保留时间缩短了，但分离度很差；加入少量甲醇，保留时间在6～7 min，分离效果明显改善。甲醇含量过高时，不利于分离度加大，实验确定最佳甲醇加入量为5%。

2.3 缓冲溶液的确定

以水为流动相组分时，由于有机酸的电离常导致色谱峰出现拖尾和前伸舌的现象，加入合适pH值的缓冲液是普遍采用的改善这一现象的方法。KH2PO4在紫外区几乎无吸收［1］，可作为本实验的理想缓冲液。调节缓冲液pH值分别在3.0、3.5、4.0时进行试验，发现pH 3.0时，各峰分离效果最好，pH值过高不利于二羟甲基丙酸与其它产物及杂质的分离，故确定缓冲液最佳pH值为3.0。

2.4 线性方程

分别吸取 1.3 中标准贮备液 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL置于10 mL容量瓶中，并用流动相稀释至刻度，混匀。各进样5 μL，记录峰面积。以峰面积A对二羟甲基丙酸浓度c（mg／mL）进行线性回归，得线性回归方程为A=128 138c+3 237，相关系数r2=0.999 9。

2.5 精密度与检出限

精密量取供试品溶液，注入液相色谱仪，连续进样5次，试验结果列于表1。由表1可见，测定结果的相对标准偏差为0.36%。在信噪比为3∶1时，二羟甲基丙酸的检出限为2.0 mg／L。

表1 精密度试验结果

2.6 回收试验

采用加标回收方法测定二羟甲基丙酸的回收率，测定结果见表2。

表2 回收试验结果

3 结语

建立了用高效液相色谱仪测定二羟甲基丙酸反应液中二羟甲基丙酸含量的方法。该法简单、灵敏、快速，定性、定量准确，并且具有良好的精密度和准确度，能够满足生产的中控分析要求。此色谱条件还可应用于产品分析。

［1］森德尔 ·L ·R，柯克兰 ·J·J，格莱吉克 ·J·L.实用高效液相色谱法的建立［M］.张玉奎，王杰，张维兵译.北京：华文出版社，2001.

［2］赵景禅，郭治安，常建华，等.有机酸类化合物的反相高效液相色谱法的分离条件研究［J］.色谱，2000，19(3)： 260-263.

ANALYSIS OF 2,2-DIMETHYLOL PROPIONIC ACID IN REACTION LIQUID BY HPLC

Ji Xiaohong， Xing Ling， Chang Lixia
（Shandong Provincial Key Laboratory of Biochemical Engineering， Jinan 250014， China）

A method for detecting 2，2-dimethylol propionic acid（DMPA）in reaction liquid by HPLC and using ODSSP column（250 mm×4.6 mm， 5 μm） was established. The mobile phase was methanol-phosphate buffered solution（KH2PO330 mmol／L，pH 3.0）， and the volume ratio was 5∶95 at a flow rate of 0.8 mL／min， with 210 nm as the detection wavelength. On these conditions， the DMPA and impurities could be separated and the result was well. The method had good linearity at the range of 10-30 mg／mL,r2=0.999 9. The RSD of determination results was 0.36%, the recovery was 97.59%, and the detection limit was 2.0 mg/L. The method is suitable for qualitative and quantitative analysis 2，2-dimethylol propionic acid.

HPLC， 2，2-dimethylol propionic acid， process control analysis

2011-09-17