基于气相色谱仪的顶空气相色谱法研究

刘春宏 高翠玲 胡彦龙 贺祥珂

摘 要：建立一种气相色谱法测定液碱中异丙胺残留量的方法。采用顶空自动进样气相色谱法，在极性毛细管柱上进行分离，方法重现性好，便于操作，定量结果准确。该方法避免了强碱性物质直接进样的缺点，并且前处理简单，灵敏度好，精确度高，在所考察的浓度范围内呈良好的线性关系，R为0.9996，测得的回收率在94.7%-103.4%之间，相对标准偏差为3.25%-6.78%。

【关键词】顶空气相色谱法 液碱 异丙胺

1 引言

在制药行业生产过程中要求控制残留溶媒在微量的范围内，而气相色谱法广泛应用于制药行业中，对产品中残留溶媒进行监控，其操作方法简单，检测速度快，定量准确，其应用对残留溶媒的监控起到非常重要的作用。

极性有机小分子物质在水中溶解性大，无法使用液液萃取的方式分离进入色谱检测。另外，水溶液中的目标物在色谱柱的峰相应不稳定，定性、定量性能差，而且强碱性物质对毛细管色谱柱损害大，甚至会增大柱流失，因此，测定液碱中的异丙胺不能采用直接进样的方式。异丙胺沸点在32～33℃之间，容易挥发，有刺激性气味，温度高时尤其更为严重。为了避免因样品挥发而引起的误差和液碱对毛细管柱的损害，可采用顶空进样法，通过加热升温使挥发性组分异丙胺从液碱中挥发出来，在气液两相中达到平衡，通过直接抽取顶部气体进行色谱分析，从而检验样品中异丙胺的含量。不仅简化了前处理，而且具有更高灵敏度和分析速度。该法可满足实际检验工作的需要，为液碱中或水中极性物质的检测提供新的检测手段。

2 实验部分

2.1 实验仪器及条件

2.1.1 仪器及试剂

瓦里安CP-3800型气相色谱仪，氢火焰离子化检测器（FID），TurboMatrix 型顶空自动进样器（美国PerkinElmer公司）；色谱柱：PEG-20M（30m×0.53mm×1μm）毛细管柱；异丙胺（色谱纯，国药集团化学试剂有限公司）；氢氧化钠（分析纯，天津科密欧试剂有限公司）。

2.1.2 气相色谱条件

恒流控制模式，柱流速3.0 ml/min，氢气和空气流速分别为30ml/min和300ml/min。柱温50℃，进样口温度240℃，检测器温度240℃，分流比为10：1。

2.1.3 顶空条件

顶空瓶的平衡温度40℃，顶空瓶的平衡时间30 min，进样量1ml。

2.2 标准曲线的制作

用氢氧化钠调至与样品相同的碱性条件下，配制5～100 mg/L浓度梯度的异丙胺标准溶液，然后各取这一系列浓度的标准溶液10ml于顶空瓶中，用聚四氟乙烯垫密封，铝盖封口，放置于顶空自动进样器中，在温度为40℃下平衡30min，进样1ml进行气相色谱分析。

2.3 样品的测定

量取10ml样品于22ml顶空瓶中，压盖后振荡混匀，按上述顶空条件下进样。

3 结果与讨论

3.1 异丙胺标准曲线

得到的异丙胺标准色谱图如图1所示，其中异丙胺的保留时间为1.897min。

配制5、10、40、80、100 mg/L异丙胺标准溶液系列，在上述设定好的顶空气相色谱条件下进样，得到异丙胺标准曲线如图2所示，异丙胺含量在5～100 mg/L范围内呈良好的线性关系，相关系数R=0.9996。

3.2 方法的回收率和精密度

分别向四个平行样品中加入一系列浓度的异丙胺标准品，在相同的顶空气相色谱条件下对每个浓度样品进行六次分析，测得的回收率在94.7%～103.4%之间，相对标准偏差为3.25%～6.78%，表明分析结果是可靠的。

3.3 方法的最小检出量

逐步稀释对照品溶液，按上述顶空气相方法测定，当信噪比为3：1时，该方法的最小检出浓度为0.05 mg/L。

3.4 实际样品的测定

取10 ml样品于22 ml顶空瓶中，在顶空气相色谱条件下进样，测得样品中异丙胺的含量为20.8 mg/L。

4 结论

本论文结合顶空与气相的方法，使异丙胺在气液两相中达到平衡，顶空进样器自动吸取上部分异丙胺气体，顶空的方式排除了水的干扰，实现了目标物的分离检测，不仅减少了进样带来的误差，简化了前处理过程，而且有效降低了碱液对气相色谱柱的损害，操作简单，重复性好，准确度高。本方法不仅提供了检测液碱中异丙胺的方法，而且该方法可以适应于水中小分子醇、胺、醛的检测。

参考文献

[1]YinPeiyu（尹佩玉），LuMaosun（陆懋荪）， KongQingshan（孔庆山）， RongRong（容蓉），Liu Gang（刘钢）.Chinese Journal of Chromatography（色谱）， 2001，19（3）：268-269.

[2]Shi Mingjie（史明洁），Yang Mei（杨梅）.Heilongjiang Science and Technology Information（黑龙江科技信息），2009，（4）：168.

[3]Liu Rongli（刘荣莉）.Heilongjiang Medicine and Pharmacy（黑龙江医药科学），2009，32（2）：18-19.

作者单位

1.山东省产品质量检验研究院，山东省材料化学安全检测技术重点实验室 山东省济南市250102

2.纳尔科（中国）环保技术服务有限公司 上海市 200062