專利名稱：3－硝基或4－硝基鄰苯二甲酸及其雜質(zhì)的高效液相色譜分析法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及3-硝基鄰苯二甲酸和4-硝基鄰苯二甲酸的分析方法。
背景技術(shù)：
3-硝基鄰苯二甲酸(3-Nitrophthalic acid，3-NPA)和4-硝基鄰苯二甲酸(4-Nitrophthalic acid，4-NPA)均為重要的基本化工中間體，如酞菁染料聚合物的合成原料[參見Achar，Bappalige N.，F(xiàn)ohlen George M.，Parker John A，(National ResearchCouncil，Washington；United States National Aeronautics and Space Administration)U.S.Pat.Appl.US 440,656 27 May 1983，Appl.10 Nov 1982；30pp.]。它們的制備通常先由鄰苯二甲酸(o-Phthalic acid，o-PA)通過硝化反應(yīng)生成兩種硝基衍生物的混合物，再經(jīng)過分離得到[參見Pitra Josef，Zoula Vaciav，Czech.CS 190，202(Cl.C07C79/46)，15Sep 1981，Appl.77/4,983，27 Jul 1977；2pp.；Odle，Roy Ray(General Electric Co.)PCT Int.Appl.WO 8502,615(Cl.C07D307/89)，20 Jun 1985，US Appl.559,575,08 Dec 1983；18pp.]，因此3-硝基鄰苯二甲酸和4-硝基鄰苯二甲酸產(chǎn)品中常殘留原料鄰苯二甲酸，并彼此互為雜質(zhì)，即3-硝基鄰苯二甲酸產(chǎn)品中含有未分離完全的4-硝基鄰苯二甲酸，而4-硝基鄰苯二甲酸產(chǎn)品中也會含有未分離完全的3-硝基鄰苯二甲酸。實(shí)現(xiàn)這三種化合物的分離和準(zhǔn)確定量很有意義，但目前尚未見有采用高效液相色譜方法進(jìn)行分離測定的報(bào)道。
鄰苯二甲酸、3-硝基鄰苯二甲酸和4-硝基鄰苯二甲酸均為酸性物質(zhì)，在中性流動相中，因?yàn)椴糠蛛x解導(dǎo)致在固定相中的保留較弱而不能被分離。離子抑制色譜可有效改善這類物質(zhì)的分離，通過加入酸作為離子抑制劑提高流動相酸度，抑止離解，使溶質(zhì)以中性分子形式與固定相作用，從而具有足夠大的保留值，實(shí)現(xiàn)分離[參見C.Horváth，W.Melander，J.Chromatogr.Sci.，1977，15，393-404；C.Horváth，W.Melander，I.Molnar，Anal.Chem.1977，49，142-154.]。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明研究了高效液相色譜分析鄰苯二甲酸及其硝基衍生物在不同酸度的流動相中的色譜保留行為，試驗(yàn)了低比例甲醇條件下三種待測物保留值的大小及其出峰順序。此外，還考察了兩種不同的離子抑制劑乙酸和高氯酸在不同pH條件下的抑制效果以及對保留值的影響，確定了合適的色譜條件作為常規(guī)檢測的條件，操作簡單，結(jié)果準(zhǔn)確，非常具有實(shí)用價值。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種3-硝基鄰苯二甲酸或4-硝基鄰苯二甲酸及其雜質(zhì)的高效液相色譜分析法，其高效液相色譜的條件為色譜柱Kromasil C18，5μm，150×4.6mm(I.D.)；流動相甲醇—乙酸水溶液(0.1mol/L，pH2.89)，甲醇與乙酸水溶液的體積比為10∶90；流速1.0mL/min；柱溫30℃；進(jìn)樣量10μL；檢測波長254nm；靈敏度0.2aufs。
本發(fā)明的高效液相色譜分析法測得3-硝基鄰苯二甲酸的保留時間為7.0分；4-硝基鄰苯二甲酸的保留時間為15.5分；鄰苯二甲酸的保留時間為20.4分，三者的出峰可以清晰地分離。當(dāng)信噪比S/N＝3時，測得3-硝基鄰苯二甲酸、4-硝基鄰苯二甲酸和鄰苯二甲酸的最低檢測限均為0.0002mg/mL。
本發(fā)明的方法可以迅速、方便、準(zhǔn)確地測得3-硝基鄰苯二甲酸中3-硝基鄰苯二甲酸的含量及作為雜質(zhì)存在的4-硝基鄰苯二甲酸和鄰苯二甲酸的含量，或者測得4-硝基鄰苯二甲酸中4-硝基鄰苯二甲酸的含量及作為雜質(zhì)存在的3-硝基鄰苯二甲酸和鄰苯二甲酸的含量。


圖1為乙酸作離子抑制劑(0.1mol/L，pH2.89)時logk’隨甲醇比例CB的變化，其中a為3-硝基鄰苯二甲酸；b為4-硝基鄰苯二甲酸；c為鄰苯二甲酸；圖2為溶質(zhì)保留值隨流動相pH值變化趨勢，其中a、b、c分別為流動相中pH值用乙酸調(diào)節(jié)到2.38，2.75，2.89，3.59時3-硝基鄰苯二甲酸、4-硝基鄰苯二甲酸和鄰苯二甲酸的曲線；a’、b’、c’分別為流動相中pH值用高氯酸調(diào)節(jié)到2.51，2.86，3.01，3.64時3-硝基鄰苯二甲酸、4-硝基鄰苯二甲酸和鄰苯二甲酸的曲線。
圖3為3-硝基鄰苯二甲酸(1)、4-硝基鄰苯二甲酸(2)和鄰苯二甲酸(3)的色譜圖；圖4為3-硝基鄰苯二甲酸和4-硝基鄰苯二甲酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線；
圖5為鄰苯二甲酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線；圖6為樣品A(3-硝基鄰苯二甲酸)的色譜圖，其中(1)為3-NPA；(2)為4-NPA；圖7為樣品B(4-硝基鄰苯二甲酸)的色譜圖，其中(1)為3-NPA；(2)為4-NPA；具體實(shí)施方式
1.1儀器Varian 5060型高效液相色譜儀(美國Varian公司)，配有Rheodyne7725i六通進(jìn)樣閥(美國Rheodyne公司)；Waters 486型紫外—可見分光光度檢測器(美國Waters公司)；JS-3050色譜工作站(大連江申分離科學(xué)技術(shù)公司)；色譜記錄儀為Type 3066筆式記錄儀(四川儀表四廠)；溶液pH值測量用PHS-3D型pH計(jì)(上海三信儀表廠)，配有pH復(fù)合電極(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。
1.2藥品與試劑鄰苯二甲酸、3-硝基鄰苯二甲酸、4-硝基鄰苯二甲酸對照品(99.0％)；甲醇(色譜純)；冰乙酸(分析純)；高氯酸(優(yōu)級純)；實(shí)驗(yàn)中流動相用水為市售娃哈哈純凈水，并經(jīng)0.45μm濾膜過濾。
2.1色譜條件選擇2.1.1流動相中甲醇比例的確定以乙酸作離子抑制劑(0.1mol/L，pH2.89)，在高比例甲醇(CB＝80％，體積濃度)條件下，三者的保留時間太短而無法分離。在甲醇比例由80％降至10％的過程中，3-NPA與4-NPA逐漸被分離得很開，而o-PA的保留值經(jīng)歷了從低于3-NPA和4-NPA，到介于它們之間，再到超過二者保留值的過程，如圖1所示。這是因?yàn)殡S著水相比例的增加，溶質(zhì)的離解程度增大，使得離解成分對容量因子k’有所貢獻(xiàn)。圖1還顯示，流動相在pH2.75(1％乙酸)時，控制CB在40％到60％能使o-PA的出峰時間介于3-NPA和4-NPA之間，但由于3-NPA與4-NPA通常為主峰，即使CB降至40％也無法避免二者的峰寬將微量的o-PA掩蓋。繼續(xù)降低CB直至10％，能夠使o-PA在4-NPA后面出峰，使得三種二元酸在低比例甲醇條件下得到分離成為可能。
2.1.2流動相pH值的確定控制甲醇比例10％，分別以乙酸和高氯酸為離子抑制劑，考察三種待測物在pH2.3～pH3.7范圍內(nèi)的容量因子k’變化趨勢(見圖2)。
由圖2可見，以乙酸為離子抑制劑，流動相的pH值低于2.5時，o-PA與4-NPA保留值接近而無法分離；當(dāng)pH值提高到2.9時三溶質(zhì)能得到很好的分離；而繼續(xù)升高pH值會降低出峰時間從而影響分離效果。以高氯酸為抑制劑，pH高于2.9時，分離情況隨pH的變化趨勢同乙酸，當(dāng)pH低于2.9時，分離情況隨pH的變化趨勢與乙酸相反?；诒Ｗo(hù)固定相的考慮，流動相pH值通常不可能太低，這就使得測定的保留值k’反映了部分離子保留值的成分。而且從上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，過低的pH也并不利于這三種物質(zhì)的分離。
對比乙酸和高氯酸兩種離子抑制劑的不同效果，從圖2看出，相同pH條件下，溶質(zhì)在乙酸體系中比在高氯酸體系中具有較低的保留值，出峰時間略早。而且酸度越大，這種差別越明顯。這一方面可能與溶質(zhì)分子、離子抑制劑和溶劑分子在固定相上的競爭有關(guān)當(dāng)以乙酸作為離子抑制劑時，其存在的形態(tài)大部分是分子形式，在pH2.4時甚至能達(dá)到1mol/L，大量的具有一定親脂性的乙酸分子一定程度上占據(jù)固定相，會減弱溶質(zhì)的保留。另一方面，高濃度的乙酸除了離解出的H+能控制流動相酸度，其絕大部分以中性分子存在于流動相中，能影響流動相的疏水性，使流動相整體與溶質(zhì)分子作用力更強(qiáng)。這兩方面都能一定程度上降低溶質(zhì)在固定相上的保留，而能完全離解的高氯酸則不存在這種作用，使得pH2.9時分析時間過長。因此總體上，乙酸比高氯酸更適合用作分離測定鄰苯二甲酸、3-硝基鄰苯二甲酸和4-硝基鄰苯二甲酸的離子抑制劑。
2.1.3色譜條件色譜柱選用的是Kromasil C18，5μm，150×4.6mm(I.D.)；流動相甲醇—乙酸水溶液(0.1mol/L，pH2.89)＝10∶90(v/v)；流速1.0mL/min；柱溫30℃；進(jìn)樣量10μL；檢測波長254nm；靈敏度0.2aufs。
2.2色譜圖取3-硝基鄰苯二甲酸(3-NPA)標(biāo)樣9.81mg，4-硝基鄰苯二甲酸(4-NPA)標(biāo)樣9.22mg和鄰苯二甲酸(o-PA)標(biāo)樣1.06mg，分別用甲醇稀釋至10mL。分別移取上述溶液4.00mL，4.00mL和0.40mL至10-mL容量瓶中，并用甲醇稀釋至刻度，得到濃度分別為0.392mg/mL，0.369mg/mL和0.00424mg/ml的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于考察分離情況和條件選擇。在1.3的色譜條件下，得到如下色譜圖(圖3)。三種帶測物的保留時間依次為3-NPA(7.0min)、4-NPA(15.5min)和o-PA(20.4min)。
2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢測限分別配制1.0mg/mL的3-NPA，4-NPA和o-PA標(biāo)準(zhǔn)貯備液。各移取標(biāo)準(zhǔn)液適量，配制系列標(biāo)準(zhǔn)混合溶液。取標(biāo)準(zhǔn)混合溶液10μL進(jìn)樣量，以峰面積對濃度作圖，見圖4和圖5。3-NPA與4-NPA在0.0002～1.0mg/mL濃度范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到0.0004～1.0mg/mL的線性范圍，o-PA在0.0002～0.1mg/mL濃度范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到0.0004～0.1mg/mL的線性范圍，回歸方程分別為A3-NPA＝219493.91854+1.20516E8 C3-NPA，r＝0.99989；A4-NPA＝146344.67722+1.4199E8 C4-NPA，r＝0.99967；Ao-PA＝-3601.6634+4.17936E7 Co-TA，r＝0.99994。當(dāng)信噪比S/N＝3時，測得3-NPA、4-NPA和o-PA的最低檢測限均為0.0002mg/mL。
2.3實(shí)際樣品測定分別稱取5mg樣品A(3-硝基鄰苯二甲酸)和樣品B(4-硝基鄰苯二甲酸)于10-mL容量瓶中，加入甲醇，振搖至溶解，最后用甲醇定容。分別稱取同一批供試樣品6份，同一份樣品溶液重復(fù)進(jìn)樣5次，進(jìn)樣量均為10μL，高效液相色譜圖見圖6和圖7。測定其峰面積，用外標(biāo)法計(jì)算含量。樣品A和樣品B中均未檢出鄰苯二甲酸，3-NPA與4-NPA含量測定結(jié)果見表1。
表1樣品A和樣品B中3-硝基鄰苯二甲酸和4-硝基鄰苯二甲酸含量測定結(jié)果樣品A 樣品B3-硝基鄰苯二甲 4-硝基鄰苯二甲 3-硝基鄰苯二甲 4-硝基鄰苯二甲酸 酸 酸 酸平均含量 99.14％ 0.45％ 0.72％ 98.98％6份樣品RSD 3.97％ 4.47％ 3.88％ 1.55％平均含量 99.26％ 0.47％ 0.71％ 99.00％5次進(jìn)樣RSD 3.98％ 3.56％ 3.51％ 1.59％
權(quán)利要求
1.一種3-硝基鄰苯二甲酸或4-硝基鄰苯二甲酸及其雜質(zhì)的的高效液相色譜分析法，其特征是高效液相色譜的條件為色譜柱Kromasil C18，5μm，150×4.6mm(I.D.)；流動相甲醇—乙酸水溶液(0.1mol/L，pH2.89)，甲醇與乙酸水溶液的體積比為10∶90；流速1.0mL/min；柱溫30℃；進(jìn)樣量10μL；檢測波長254nm；靈敏度0.2aufs。
全文摘要
一種3－硝基鄰苯二甲酸、4－硝基鄰苯二甲酸和鄰苯二甲酸組成的混合物的高效液相色譜分析法，其高效液相色譜的條件為色譜柱Kromasil C
文檔編號G01N30/02GK1632567SQ20041006598
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者練鴻振, 王惟漢, 李丹妮 申請人:南京大學(xué)