新型超临界流体色谱仪在磺胺药物分析中的应用研究

陈海 李胜迎 刘大伟 张大兵 尤慧艳,2

(1. 江苏汉邦科技有限公司研发部， 江苏 淮安 223005; 2. 大连大学环境与化学工程学院， 辽宁 大连 116622)

新型超临界流体色谱仪在磺胺药物分析中的应用研究

陈海1李胜迎1刘大伟1张大兵1尤慧艳1,2

(1. 江苏汉邦科技有限公司研发部， 江苏 淮安 223005; 2. 大连大学环境与化学工程学院， 辽宁 大连 116622)

采用新型超临界流体色谱仪，在优化条件下于7 min内完成对4种磺胺类药物的分离。考察了色谱填料类型、共溶剂类型、共溶剂比例、背压、流速、柱室温度等条件对样品保留行为的影响。实验结果显示，色谱填料类型对样品保留行为的影响最为明显，正相硅胶柱最适合分离该类药物；共溶剂种类、共溶剂比例及流速对保留行为产生影响，其中甲醇最适用于该样品的分离，共溶剂比例越高、流速越快，洗脱时间也越短；背压和柱室温度的改变对该样品的保留行为影响较小。

超临界流体色谱； 磺胺类药物； 优化； 保留行为

磺胺类药物是一组具有氨基磺酰胺磺胺结构的合成药物，其作用是预防和治疗全身细菌感染[1-3]，具有抗菌谱广、疗效强、性质稳定、产能高、价格低等优点。磺胺类药物应用广泛，其不足之处是，只要摄入就会在人体内积累下来，使得体内细菌产生耐药性。此外，磺胺类药物还有可能导致过敏及泌尿和造血功能紊乱等副作用，不容轻视。

高效液相色谱法(HPLC)是最常用的磺胺类药物含量测定方法[4-6]，另应用较多的方法还有高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS)[7-9]、超高效液相色谱-质谱法(UPLC-MS)[10-11]、气相色谱-质谱法(GC-MS)[12]、高效毛细管电泳法(HPCE)[13]、荧光胺衍生化薄层色谱法( TLC)[14]、流动注射化学发光分析法[15]。HPLC法和HPLC-MS法技术已较成熟，但所需有机溶剂消耗量大，耗时长。虽然GC-MS法灵敏度和特异性高，但衍生过程较繁琐。薄层色谱的选择性较好，但灵敏度和重现性较差。

超临界流体色谱(Supercritical Fluid Chromatography,缩写为SFC)是一种高效的色谱技术。SFC兼具气相色谱和液相色谱的优点，既可以分析不适宜使用气相色谱的高沸点、低挥发、热不稳定的弱极性化合物，又能分析高效液相色谱法难以纯化的强极性化合物。由于超临界CO2的特性，在样品开发时可以使用正相、反相的不同色谱填料[16]。 本次研究将针对超临界流体色谱系统，探索测定磺胺类药物 —— 磺胺二甲嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺甲噁唑、磺胺甲二唑的方法，同时考察色谱填料、共溶剂种类、共溶剂比例、背压、流速、柱温对样品保留行为的影响。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：NS8001超临界流体色谱仪，江苏汉邦科技有限公司制造；Hedera Si(4.6 mm×250 mm，5 μm)、Hedera C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)、Hedera Diol(4.6 mm×250 mm，5 μm)、Hedera PhenyI(4.6 mm×250 mm，5 μm)、Hedera CN(4.6 mm×250 mm，5 μm)、Hedera NH2(4.6 mm×250 mm，5 μm)色谱柱，江苏汉邦科技有限公司制造。

试剂：磺胺二甲嘧啶(纯度99%)，磺胺嘧啶(纯度98%)，磺胺甲噁唑(纯度98%)，上海宝曼生物科技有限公司制备；磺胺甲二唑(纯度98%)，阿拉丁试剂有限公司制备；CO2(纯度99.99%)，洪泽宁淮特种气体有限公司制备；甲醇(纯度99.95%)，乙腈(纯度99.95%)，江苏汉邦科技有限公司；乙醇(纯度99.95%)，异丙醇，分析纯，国药试剂有限公司制备。

1.2 样品配制

取1 mg磺胺甲二唑、2 mg磺胺二甲嘧啶、3 mg磺胺噁唑、1 mg磺胺嘧啶溶解于2 mL甲醇溶液中，混合样品质量浓度为3.5 gL。

1.3 实验条件

2 实验结果与讨论

2.1 磺胺类药品混合样分析

实验条件：色谱柱，Hedera Si(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相,m(CO2) ∶m(甲醇)=85 ∶15;总流速,3 mLmin;柱温,40 ℃；操作压力，12 MPa；检测波长，270 nm；进样体积，2 μL。在此实验条件下，对4种磺胺类药品混合样进行分离，得到分离谱图(见图1)。得到的分离结果见表1。

表1 4种磺胺类药品混合样的SFC分离实验结果

1 — 磺胺甲噁唑; 2 — 磺胺二甲嘧啶; 3 — 磺胺甲二唑; 4 — 磺胺嘧啶。

2.2 样品重现性分离谱图

与前述混合样分析实验条件相同，进行重复实验，RSD值均小于0.2%(见图2)。

图2 4种磺胺类药品混合样的SFC分离重现性谱图

2.3 条件改变对分离度的影响

2.3.1 色谱柱种类

与前述混合样分析实验条件相同,将色谱柱填料由Si变为C18、Diol、PhenyI、CN和NH2，其他参数不变，得到SFC分离谱图(见图3)。

图3 不同色谱填料时4种磺胺类药品混合样的SFC分离谱图

由图3可知，C18和PhenyI填料对样品的保留影响很弱，在3 min内4个样品被洗脱且有样品共流出；CN填料保留时间超过4 min，但4个样品共流出；Si和Diol填料保留时间适中，Si填料实验中的各个组分分离度明显优于Diol填料；样品在NH2填料中保留较多，在10 min内只有一种样品被洗脱。

2.3.2 共溶剂的种类

与前述混合样分析实验条件相同,将共溶剂的种类由甲醇变为乙醇、乙腈、异丙醇以及甲醇与乙腈(1 ∶1)的混合液，其他参数不变，得到SFC分离谱图(见图4)。

由图4可知，甲醇及甲醇-乙腈(1 ∶1)混合液洗脱能力最强，但甲醇的分离度最好；乙醇、乙腈、异丙醇在10 min内均未能将样品完全洗脱。

2.3.3 共溶剂比例

与前述混合样分析实验条件相同，共溶剂甲醇的比例分别为30%、25%、20%、15%、10%，得到SFC分离谱图(见图5)。

图4 不同共溶剂条件下4种磺胺类药品混合样的SFC分离谱图

图5 不同甲醇比例变化条件下4种磺胺类药品混合样的SFC分离谱图

由图5可见，共溶剂甲醇比例越大，洗脱能力越强，同时分离度减小。

2.3.4 背压

与前述混合样分析实验条件相同，背压在10～18 MPa范围内调整，得到SFC分离谱图(见图6)。

图6 不同背压条件下4种磺胺类药品混合样的SFC分离谱图

由图6可见，背压对该样品保留行为影响较小，背压增大样品保留时间稍有缩短。

2.3.5 流速

图7 不同流速条件下4种磺胺类药品混合样的SFC分离谱图

由图7可知，流速越快，洗脱时间越短。

2.3.6 柱温

与前述混合样分析实验条件相同，柱温在30～50 ℃范围内调整，得到SFC分离谱图(见图8)。

图8 不同柱温条件下4种磺胺类药品混合样的SFC分离谱图

由图8可见，温度由低至高，该样品保留行为差异变小，低温较高温下保留时间减少，低柱温洗脱能力更强。

3 结 语

采用NS8001型超临界流体色谱仪成功优化了4种磺胺类药物的纯化方法，同时考察了色谱填料类型、共溶剂种类、共溶剂比例、背压、流速、柱温对保留行为的影响。实验表明，色谱填料类型对保留行为的影响最为明显，共溶剂种类、共溶剂比例及流速对保留行为有一定影响。其中，甲醇对该样品的分离效果最好，共溶剂比例越高、流速越快，洗脱速度就越快；背压和柱温的改变对该样品的保留行为影响较小，压力增大、温度降低时洗脱能力增强。优化条件下，在7 min内可以完成对4种磺胺类药物的分离。

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ApplicationofaNewSupercriticalFluidChromatographSysteminSulfonamidesAnalysis

CHENHai1LIShengying1LIUDawei1ZHANGDabing1YOUHuiyan1,2

(1. Jiangsu Hanbon Science and Technology Co. Ltd., Huai'an Jiangsu 223005, China;2. College of Environmental and Chemical Engineering, Dalian University, Dalian Liaoning 116622, China)

A new supercritical fluid chromatograph system was used to separate 4 sulfonamides within 7minutes, under the optimized condition, to study the impact of chromatographic filler type, solvent type, solvent ratio, back pressure, flow rate and column oven temperature on the retention behavior. The experiments showed that the effect of chromatographic filler type on the retention behavior is most obvious; normal phase silica gel column is most suitable for this kind of separation. The co-solvent species, co- solvent ratio and flow rate all have influence on retention behavior, in which methanol is most suitable for the separation of the sample. The higher co-solvent ratio and faster flow rate, the shorter the elution time is. The change of back pressure and column oven temperature has little influence on the retention behavior of the sample.

supercritical fluid chromatography; sulfonamides; optimization; retention behavior

2017-09-26

国家科技攻坚计划、国家重大科学仪器设备开发专项“超临界流体色谱仪的研制与应用开发”(2013YQ170525)

陈海(1989 — ),男, 实验员,研究方向为超临界流体色谱。

O657

A

1673-1980(2017)06-0068-04