聚丙烯酸树脂系列中残留单体的测定

韩静 高燕虹 王津

摘要：聚丙烯酸树脂合成过程中，存在着残留单体现象，将会使产品带有一定的毒性，导致药品无法正常使用。基于此，本文将对残留单体进行分析，使树脂中的残留单体得到有效测定，保障残留单体的含量符合要求。残留单体测定对准确度具有较高要求，否则将会影响产品的质量，导致聚丙烯酸树脂的纯度下降。聚丙烯酸树脂采用液相色谱法进行测定，可以保障测定结果的精度，实现良好的测定效果。

关键词：聚丙烯酸树脂;残留单体测定;液相色谱法

引言：为了保证聚丙烯酸树脂的品质，需要做好残留单体测定工作。在聚丙烯酸树脂合成过程中，需要保障完全聚合，这样才能降低残留单质的含量，提高有效物质的纯净度。目前，常用的测定方法为液相色谱法，需要对相邻杂质峰的分离度进行分析，进而对残留单质的含量进行确定。

1聚丙烯酸树脂系列中残留单体测定的重要性

聚丙烯酸树脂早期由Rohm公司研发，树脂的品种较少且稳定性较差，对树脂的品质具有较大影响。在聚丙烯酸树脂型号方面，主要分为I、II、III、IV型，其中I型树脂的含量较少，后三者的树脂的含量较多。以II型聚丙烯酸树脂的合成为例，通常采用甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯按照1：1比例进行合成，在比例方面具有较高的要求，一旦原料比例不符合要求，将会形成其它类型的数值，导致II型树脂的纯度下降。当两者的比例为1：2时，将会生成III型号的树脂，因而对原料比例进行控制较为重要。若聚丙烯酸树脂聚合不完全，将会造成单体的残留，导致产品中存在较多的单体杂质，致使产品的纯度下降。而且，残留单体具有一定的毒性，将会导致树脂难以作为药物使用。按照药典EP9.0的规定，甲基丙烯酸的含量不能超过0.03%，否则将会产生较高的毒性，影响聚丙烯酸树脂的正常使用[1]。

2聚丙烯酸树脂系列中残留单体测定分析

2.1测定仪器

液相色谱仪、电子分析天平、pH计、高速冷冻离心机。

2.2测定药剂

甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸树脂II、III、IV型，磷酸氢二钠、超纯水等。

2.3测定选择

2.3.1波长选择

在测定过程中，需要做好单体峰波长的选择工作，残留单体能够得到有效地扫描，保障单体峰的识别效率。波长测定采用二极管阵列检测技术，可以对200-400nm的单体峰波长进行识别，具有较高的测定效果，使残留单体能够测定出来。聚丙烯酸树脂II-IV的测定波长在202-206nm之间，试验中选择205nm作为聚丙烯酸树脂的检定波长。对于残留单体甲基丙烯酸的检定，则选择202nm作为检定波长，使波长之间能够得到一定的区分，对单体峰波长进行有效检测。残留单体对波长吸收具有一定的要求，合理对波长进行选择较为重要，可以保障残留单体的测定效果。

2.3.2溶剂选择

在测定过程中，需要合理对测定溶剂进行选择，保障测定过程能够顺利进行。在试验过程中，需要注意对照组的设定，需要对聚丙烯酸树脂II-IV进行准备，提供可靠的对照条件，为溶剂的选择提供有效依据。USP需要采用正丁醇溶解，接着通过甲醇进行稀释，对溶剂进行制备。甲基丙烯酸甲酯易溶于醇类、醚类，需要充分利用其溶解性完成溶剂制备，使溶剂具有合理的配比。

2.3.3色谱柱选择

按照药典EP9.0中的单体测定规定，可以采用7μm的色谱柱粒径进行测定，将流速设定为2.0mL/min，保障色谱柱选择的合理性。以IV型聚丙烯酸树脂色谱柱选择为例，规格一般设定为4.6mm×125mm×7μm，这样便于对色谱进行对照，并且有助于对相邻杂质进行区分，保障测定结果的有效性。另外，还可以采用5μm粒径C18色谱柱进行测定，可以降低色谱仪器检测压力的影响，实现良好的色谱检验效率，提高色谱测定的稳定性[2]。

2.4测定试验

2.4.1专属性试验

取甲醇2.5mL置于10mL容量瓶中，加入磷酸盐溶液进行稀释，为残留单体提供色谱测定条件。取25μL溶液置于液相色谱仪中，对溶液的色相情况进行检验。试验结果表明，溶液中的各个单质不会相互干扰，色谱分布情况较为清晰，采用液相色谱法进行残留单质检验具有可靠性。其中，甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯相邻峰之间呈现分离状态，说明色谱状况良好，色谱条件满足测定试验的要求。

2.4.2精密度试验

为了保障测定结果的准确性，需要对色谱的峰面积RSD进行检测，对测定方法的精密度进行检验，保障测定方法的合理性。取残留单体稀释液25μL，分别进行5次试验，将其注入到液相色谱分析仪中，对色谱的峰面积RSD进行记录，确定峰面积的变化。以III型聚丙烯酸树脂的精密度检测为例，可以得到甲基丙烯酸峰面积RSD为0.2%，甲基丙烯酸甲酯峰面積RSD为0.5%，说明测定方法具有较高的精密度。

2.4.3回收率试验

取样品溶液0.5mL、0.6mL、0.7mL，分别置于10mL容量瓶中，采用甲醇作为稀释液，将溶液均配制成5mL，用于进行回收实验操作。将等量的溶液置于离心管中，在1.5×105r/min的转速下进行离心操作，时间为8min，接着取上清液进行试验。通过液相色谱仪进行分析，可以得到三种样本溶液甲基丙烯酸回收率分别为99.3%、99.1%、99.4%，说明测定方法对甲基丙烯酸具有较高的回收效果;再对甲基丙烯酸甲酯进行试验，得到的回收率分别为99.5%，99.2%、99.6%，说明测定方法对甲基丙烯酸甲酯具有良好的回收效果。

2.4.4稳定性试验

取样品溶液1.0mL分别置于3个10mL容量瓶中，采用甲醇溶液将其稀释成5mL。将3个容量瓶置于相同的环境下，分别在0h、3h、6h、9h、12h对残留单质峰面积RSD进行检测。若峰面积未发生变化，则说明溶液具有较强的稳定性。以II型聚丙烯酸树脂为例，在上述时间点进行测定，得到的测定结果如下：甲基丙烯酸的峰面积RSD均为0.5%，未发生变化;甲基丙烯酸甲酯的峰面积RSD均为1.5%，未发生变化。因此，样品溶液在12h以内具有良好的稳定性。

结论：综上所述，做好残留单质的测定较为重要，可以保障聚丙烯酸树脂的纯净度，确定残留单质的含量，提高聚丙烯酸树脂的质量。残留单质具有较高的杂质峰分离度，液相色谱法具有较高的适应性，能够有效地对峰形进行检测，确定残留单质的含量，保障残留单质测定的可靠性。本文采用对照分析的方法，试验溶液从样品中进行量取，可以保障试验样品的规格相同，并且使样品能够形成对照。在试验时需要注重等量稀释控制，构建良好的对比条件，保障试验过程能够顺利地进行。通过专属性、精密度、回收率、稳定性试验，可以确定残留单质的基本属性，对残留单质进行全面地测定，使测定结果更加地可靠，为聚丙烯酸树脂的质量提供有效依据，提高聚丙烯酸树脂生产的合格率。

参考文献：

[1]王春要，甄卫军，孙明广，等.腐植酸钠-聚丙烯酸/氧化石墨烯复合材料的制备及其对Cd～（2+）的吸附[J].腐植酸，2020（05）：33-39.

[2]秦鑫.顶空气相色谱法测定固体丙烯酸树脂中的残留单体含量[J].氯碱工业，2020，56（12）：32-35.

[3]封宇，陈树森，任宇.聚丙烯酸螯合树脂的制备及其吸附碱性溶液中铀的性能[J].湿法冶金，2021，40（03）：229-235.

[4]费贵强，段仪豪，王玮.阳离子型可聚合大分子表面活性剂的制备及其在聚氨酯/聚丙烯酸树脂中的应用[J].陕西科技大学学报，2021，39（02）：79-85.