四种市售色谱级乙腈的质量比较

北京市药品检验所（102206）姚瑛 张喆 杜凯 武晗燕

乙腈（Acetonitrile，CH3CN）性质稳定，可以溶解从极性大的离子型化合物到非极性的有机化合物且不易与溶质发生化学反应，因此常被用作化学合成和分析中的溶剂。由于乙腈可以与水和大多数有机溶剂混溶且在近紫外波长范围内仅有弱吸收，背景吸收小，常用作高效液相色谱（HPLC）的流动相[1][2][3]。在分析实验室试剂中，乙腈的质量受到使用者的关注，因为流动相溶剂的质量对分析方法的灵敏度和准确性有重要影响。理想的色谱级溶剂，应具有低粘度、与检测器兼容性好、易于得到纯品和低毒性等特征。溶剂中的各种痕量杂质不仅会造成较高的基线，进而影响定性定量分析结果，而且可能会污染分离柱和堵塞系统，造成仪器出现故障。目前，国内销售的乙腈质量参差不齐，使用低质量的溶剂开展高灵敏度要求的实验时会严重影响实验效率。本研究通过紫外透光率结果实验、液相梯度淋洗实验结果以及顶空-气质联用3种实验，对国内销售的4种乙腈进行评价和筛选。本研究旨在于帮助研究者根据实验目的选择合理溶剂。

1 仪器与试剂

1.1 仪器 岛津UV2450紫外可见光分光光度计、高效液相色谱（岛津20AT）、C18液相色谱柱（Ultimate XB-C18）、质谱仪（Thermo TSQ Quantum XLS）、气相色谱仪（Thermo TRACE 1310）、Agilent J&W VF-WAX MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)、Milli-Q纯水仪。

附表 四种乙腈不同波长的透光率

1.2 试剂 (Ⅰ)德国产Merck乙腈；(Ⅱ)国产乙腈1；(Ⅲ)国产乙腈2；(Ⅳ)美国产乙腈。Milli-Q超纯水、DMSO（色谱纯）。

2 方法与结果

2.1 紫外吸收光谱比较四种乙腈的透过率不同来源的乙腈在190～230nm波长范围内，以超纯水作对照溶液，得到了各种乙腈的紫外光谱图，将测得的透过率列于附表。从表中可以看出，在190nm波长时，乙腈(I)的透过率最高，其后依次为(Ⅱ)、(Ⅲ)。但在200nm波长时，乙腈(Ⅳ)的透过率最高，乙腈(I)反居其次。当在210nm、220nm波长时，乙腈(Ⅰ)（Ⅳ）的透光率都高于乙腈(Ⅱ)(Ⅲ)。当在230nm波长时，以上四种不同的乙腈均达到了98%以上。

乙腈的紫外透光率非常关键[4]：首先，大部分有机杂质都会产生UV吸收[5]，乙腈的UV透光率越高意味着其中杂质含量越少；第二，HPLC仪器最常用的检测模式就是UV检测。因此乙腈的UV透光率越高，色谱的基线背景越低，从而灵敏度越高，检测限越低。

2.2 梯度淋洗比较4种乙腈 采用梯度淋洗的方法，比较了4种乙腈在淋洗过程中吸光度的变化，作为质量好坏的一个指标。选择十八烷基硅烷键合硅胶柱（Ultimate XB-C18），以20%的乙腈作为流动相A，以100%的乙腈作为流动相B，在30分钟内使A溶剂由线性梯度曲线完全变到B溶剂。为了严格控制实际条件的平行性，四种乙腈在每次梯度淋洗开始前，都先用A溶剂准确地冲洗30分钟，并采用较短的210nm波长进行检测。梯度淋洗结果见附图1。

附图1 A、B、C、D分别为乙腈(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、（Ⅳ）的梯度淋洗色谱图

附图2 A'、B'、C'、D'分别为乙腈(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、（Ⅳ）的GC-MS谱图

由附图1可知，在四种乙腈中，乙腈(Ⅰ)在梯度淋洗过程中的基线变化最小，（Ⅳ）其次。(Ⅱ)与(Ⅲ)在梯度淋洗过程中出现了一个峰，并且其出峰时间可以重复。这个结果可能是由于(Ⅱ)和(Ⅲ)中存在的某种杂质，在梯度淋洗的过程中被洗脱出来，此结果与210nm波长处(Ⅱ)和(Ⅲ)的透光率比(Ⅰ)和（Ⅳ）的透光率低一致。2.3 顶空-气质联用法（GC-MS）比较四种乙腈 采用气质联用技术与自动顶空进样相结合，操作简单，基体干扰少，作为测定分析易挥发有机物乙腈的质量的一个评价指标。气相条件：进样口温度：240℃；柱温：程序升温（初始温度40℃，保持10min，以5℃/min速率升至80℃，再以12℃/min速率升至220℃，保持3min）；载气：氦气；流速1mL/min；分流进样，分流比：10∶1；顶空孵化器平衡温度：8 5 ℃；平衡时间：30min。质谱条件：电子轰击（EI）离子源；电子能量：70eV；离子源温度230℃；传输线温度240℃；质谱检测时间：2.00min～30min；离子范围：29～350（m/z）。溶剂：DMSO：水（1∶1）。样品溶液制备：分别精密称取四种乙腈各100mg，置顶空瓶中加溶剂5ml。

由GC-MS谱图（附图2）可知，四种乙腈在17.5min处都会出现一个未知杂质峰，乙腈(Ⅰ)在气质图谱中杂质峰最小，（Ⅳ）其次。(Ⅱ)与(Ⅲ)在17.5min处的杂质峰最大。

3 结论

综合以上实验可以看出，4种乙腈在220nm以上透过率水平相当，因此在高吸光度定比冲洗的应用中均可选用。但在低于210nm吸光度，尤其是梯度淋洗时，由于杂质的含量不同，各家质量尚存在一定的差距，使用时要根据具体的色谱条件，选择适合的乙腈。在气质联用的分析中，虽然我们没有能够分析出检出的杂质具体的种类，但是此结果也可以在一定程度上反映出4种乙腈的质量差别。在今后的工作中，我们将结合乙腈的生产工艺做进一步的研究。