HPLC–ELSD法测定三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的含量

杨肖，孙清，孙玲，石海英

(山东省药学科学院，山东省化学药物重点实验室，济南 250101)

HPLC–ELSD法测定三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的含量

杨肖，孙清，孙玲，石海英

(山东省药学科学院，山东省化学药物重点实验室，济南 250101)

建立正相高效液相色谱–蒸发光散射检测法测定工业样品中的三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的含量。以正己烷–甲醇–四氢呋喃(体积比85∶10∶5，加0.5 mL三氟乙酸调节至pH 3.50)为流动相，等度洗脱三乙醇胺单、双、三酯季铵盐，色谱柱为HP–氨基正相柱，柱温27℃，流量1.0 mL／min，蒸发光散射检测器漂移管温度80℃，载气流量2.6 L／min。三乙醇胺单、双、三季铵盐质量浓度的自然对数与各自对应的色谱峰面积和的自然对数呈良好的线性，相关系数（r2）分别为0.991 4，0.996 7，0.991 5。测定结果的相对标准偏差为0.6%～2.6%(n=6)，加标回收率分别为98.6%，101.2%，97.9%。该方法准确快速，可以为三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的生产工艺优化提供理论数据。

高效液相色谱法；蒸发光散射检测器；三乙醇胺单、双、三脂季铵盐

随着生活水平的不断提高，人们对穿着织物的柔软整理要求日益提高。起主导作用的柔软剂种类有很多，应用最广的品种主要是表面活性剂，其中柔软性和抗静电性最好的是阳离子季铵盐型表面活性剂［1–3］。典型的阳离子表面活性剂品种主要有双烷基季铵盐、酯基季铵盐、咪唑啉季铵盐、酰胺型季铵盐等［4–5］，酰胺型季铵盐因具有很好的柔软性、抗黄变性、抗静电性和生物降解性等优点而备受青睐［6–8］。

三乙醇胺酯类季铵盐不仅具有良好的抗静电性和柔顺性，而且能够被生物降解［9–10］，这也代表了柔软剂的发展方向。工业中生产的三乙醇胺酯类季铵盐是以牛油脂肪酸为原料，通过与三乙醇胺酯化反应而制得，然后产物与硫酸二甲酯进行季铵化反应。牛油脂肪酸三乙醇胺的酯化反应受热力学控制，得到的是单、双、三酯的混合物。而文献表明［11］，基于三乙醇胺酯类季铵盐的性能取决于双酯的含量，因此精确地分析样品中的三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的含量对合成工艺的优化具有重要意义。

目前国内外用于测定三乙醇胺单、双、三酯季铵盐质量分数的方法主要有1H–NMR法［12］和高效液相色谱(HPLC)法［13］。1H–NMR法仪器价格昂贵，并且实验数据处理繁琐；传统的HPLC法使用复杂的梯度洗脱条件，并且需要较长的时间稳定系统。为了克服这些缺点，笔者建立了正相高效液相色谱–蒸发光散射检测器（HPLC–ELSD)法等度洗脱快速分析工业样品三乙醇胺单、双、三酯季铵盐，并利用Microsoft Office Excel公式计算出各组分的含量，对于工艺的优化发挥了一定的作用。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

高效液相色谱仪：LC-10AT型，配有四元泵，日本岛津公司；

Alltech2000–ELSD检测器、Alltech色谱数据工作站：美国奥泰科技有限公司；

柱温箱：HT–230A型，天津市恒奥科技发展有限公司；

电子天平：AE240型，瑞士梅特勒–托利多公司；

三乙醇胺酯类季铵盐标准样品：荷兰联合利华公司；

正己烷：色谱纯，纯度不低于99.5%天津科密欧化学试剂有限公司；

甲醇：色谱纯，纯度不低于99.9%，山东禹王实业有限公司；

四氢呋喃：色谱纯，纯度不低于99.8%，天津科密欧化学试剂有限公司；

三氟乙酸：99%，美国伊诺凯公司。

1.2 样品处理

精密称取25～30 mg样品，置于10 mL容量瓶中，用流动相定容，摇匀，得样品溶液。用微量进样针移取20 µL样品溶液进行HPLC–ELSD检测，得到色谱峰面积的数据以供Microsoft Office Excel计算，每个样品进行3次平行试验。

1.3 色谱条件

色谱柱：HP–Amino氨基柱(250 mm×4.6 mm，5 µm)；流动相：正己烷–甲醇–四氢呋喃(体积比85∶10∶5，加入0.5 mL的三氟乙酸调节至pH 3.50)，过0.45 µm微孔滤膜过滤，超声脱气15 min，等度洗脱；进样体积：20 µL；柱温：27℃，流量：1 mL／min；ELSD参数：漂移管温度80℃，载气流量2.6 L／min。

1.4 结果计算方法

根据标准样品中三乙醇胺单、双、三季铵盐的含量配比（已知参数），计算得标准样品中三乙醇胺单、双、三季铵盐的质量浓度。由Microsoft Office Excel公式计算每个浓度下三乙醇胺单酯的色谱峰面积和(Y)，根据标准样品中单酯的质量浓度(X)，得到X与Y的关系方程。将样品中单酯的色谱峰面积和代入关系方程计算得质量浓度c单酯。以同样方法得到c双酯和c三脂，进而计算得样品中单、双、三脂三乙醇胺酯类季铵盐的含量。

2 结果与讨论

2.1 检测器参数的选择

检测器参数主要是漂移管温度和载气流量［14］。通过对这两个参数的研究发现，漂移管温度和载气流量对基线的稳定性和待测物质的响应值有较大的影响(见图1)。由图1可知，在70～80℃之间，漂移管温度较低时，色谱图基线水平较高；漂移管温度过高时噪音较大［15］，最终漂移管温度选择80℃。雾化器载气流量与噪音的关系见图2。由图2可知，载气流量不大于2.6 L／min时，噪音水平均在0.3 mV左右，载气流量增大，则噪音增大，在满足样品快速雾化的条件下，载气流量选择2.6 L／min。

图1 漂移管温度与噪音的关系

图2 载气流量与噪音的关系

2.2 色谱柱的选择

三乙醇胺单、双、三酯季铵盐极性较大，为达到较好的分离效果，对HP–Amino氨基柱(4.6 mm×250 mm，5 µm，美国赛分公司)、XBridge-Amino氨基柱(4.6 mm×250 mm，3.5 µm，美国沃特世公司)进行试验考察。结果显示，当使用HP–Amino氨基柱时，色谱图基线平稳，分离度高，峰形良好，因此选择HP–Amino氨基柱。

2.3 流动相的选择

色谱分析过程中，流动相的选择至关重要，本实验中流动相需要对三乙醇胺单、双、三酯季铵盐具有较好的溶解性。适用的流动相有正己烷、正庚烷、甲醇、乙醇、四氢呋喃等。对上述流动相进行试验，结果见表1。

表1 流动相选择试验结果

根据表1数据选择正己烷–甲醇–四氢呋喃(85∶10∶5，体积比)为流动相等度洗脱，加入0.05 mL的三氟乙酸调节至pH为3.50。

2.4 线性考察

分别精密称取15，20，25，30，35 mg三乙醇胺酯类季铵盐标准样品，按1.2方法处理后得到质量浓度分别为1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 mg／mL的系列标准工作溶液。按1.4方法计算得到待测物的质量浓度(mg／mL)与色谱峰面积的关系式y1以及校正浓度与峰面积的关系式y2，见表2。由表2可知，三乙醇胺单、双、三脂季铵盐质量浓度的ln值在测试范围内与色谱峰面积的ln值呈线性关系，相关系数r2分别为0.991 4，0.996 7，0.991 5。

表2 标准工作曲线方程及相关系数

2.5 精密度试验

制备 6份 1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 mg／mL 5个浓度点的三乙醇胺酯类季铵盐标准溶液，进行HPLC–ELSD检测并按1.4方法计算，然后计算各组分测定结果的相对标准偏差，结果见表3。由表3可知，三乙醇胺酯类季铵盐含量的相对标准偏差在0.6%～2.6%之间，说明该方法精密度良好。

表3 精密度试验结果(n=6) %

2.6 回收试验

称取适量三乙醇胺酯类季铵盐样品于容量瓶中，按1.2方法处理后，分别精密加入0.694，0.757，0.126 mg／mL的三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的标准样品溶液，然后进行HPLC–ELSD检测并按1.4方法进行计算处理，结果见表4。

表4 加标回收试验结果(n=6)

由表4可知，样品中三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的加标回收率分别为98.6%，101.2%，97.9%，表明该方法的准确度较高。图3为样品以及加标后样品的色谱图。

图3 样品和加标样品的色谱图

2.7 样品分析

以三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的含量分别在39%～49%，46%～51%，7%～11%范围内为合格标准。对调整合成工艺(原料配比、温度)的供试样品进行检测，结果见表5。经过多次的合成工艺优化和检测，得到合格样品（8#样品）。

3 结语

采用HPLC–ELSD检测三乙醇胺单、双、三酯季铵盐，利用Microsoft Office Excel公式计算各组分含量，结果表明，该方法标准工作曲线线性良好，测定结果的精密度和重现性良好。只需输入色谱峰面积就能够准确快速地计算出工业样品中三乙醇胺单、双、三酯季铵盐的百分含量，可以为合成工艺的改进提供指导作用。

表5 生产样品中三乙醇胺单、双、三酯季铵盐含量 %

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Determination of Triethanolamine Monoester, Diester and Triester Ammonium Salt by HPLC–ELSD

Yang Xiao， Sun Qing， Sun Ling， Shi Haiying
(Shandong Provincial Key Laboratory of Chemical Drug， Shandong Academy of Pharmaceutical Sciences， Jinan 250101， China)

A method for the determination of triethanolamine monoester，diester and triester ammonium salt by NP–HPLC–ELSD was established. Mobile phase was hexane–methanol–tetrahydrofuran (85∶10∶5， pH was adjusted to 3.50 by adding 0.05 mL trifluoroacetic acid）. Chromatographic column was HP–Amino positive phase column，the column temperature was 27℃，the flow rate was 1.0 mL／min，evaporative light-scattering detector drift tube temperature was 80℃，and carrier gas flow rate was 2.6 L／min. Natural logarithm of mass concentration of triethanolamine monoester，diester and triester ammonium salt was linear with the natural logarithm of there chromatographic peak area, the relative coefficient (r2) were 0.991 4, 0.996 7, 0.991 5， repectively. The relative standard deviation of detection results was 0.6%–2.6%(n=6)，and addition recoveries were 98.6%，101.2%, 97.9%，respectively. The method is fast and accurate, it can provide theoretical data for the optimization of production technology of triethanolamine monoester，diester and triester ammonium salt.

high performance liquid chromatography; evaporation light scattering detector; triethanolamine monoester, diester and triester ammonium salt

O657.7

A

1008–6145(2016)06–0051–04

10.3969／j.issn.1008–6145.2016.06.012

联系人：孙清；E-mail: qing.0724@126.com

2016–08–25