离子色谱法测定椰油酰胺丙基甜菜碱中一氯乙酸和二氯乙酸

离子色谱法测定椰油酰胺丙基甜菜碱中一氯乙酸和二氯乙酸 雷小英，夏雄燕，方灵丹 （浙江赞宇科技股份有限公司，浙江 杭州 310009） 摘要：建立了离子色谱法测定椰油酰胺丙基甜菜碱中微量一氯乙酸（MCA）和二氯乙酸 （DCA）的方法。采用3.2 mmol/L 碳酸钠和1.0 mmol/L 碳酸氢钠混合溶液作流动相，MCA 和DCA 检出限分别为0.011 mg/L 和0.032 mg/L，线性相关系数分别为1.0000 和0.9998，加 标回收率分别为93.1%~101.8%和92.6%~99.1%，能满足工业分析要求。 关键词：椰油酰胺丙基甜菜碱；离子色谱法；一氯乙酸；二氯乙酸 中图分类号：TQ423.3 文献标识码：A 文章编号：1001-1803(2010)00-0000-00 收稿日期：2009-10-16；修回日期：2009-12-17 作者简介：雷小英（1979-），女（畲），福建人，工程师，学士，电话：（0571）88968295。 Determination of monochloroacetic acid and dichloroacetic acid in cocamidopropyl betaines by ion chromatography LEI Xiao-ying, XIA Xiong-yan, FANG Ling-dan （Zhejiang Zanyu Technology Co., Hangzhou, Zhejiang 310009, China） Abstract: An ion chromatography method for measuring residual monochloroacetic acid (MCA) and dichloroacetic acid (DCA) in cocamidopropyl betaines was developed. This method uses a mixed solution composed of 3.2 mmol/L sodium carbonate and 1 mmol/L sodium bicarbonate as mobile phase. The dectection limit (LOD) of MCA and DCA was identified as 0.011 mg/L and 0.032 mg/L respectively. The linear correlation coefficient was 1 and 0.9998 respectively. The recovery of adding standard sample for MCA and DCA was 93.1%~101.8% and 92.6%~99.1% respectively. It showed that this method meets the requirements of technical analysis. Key words: cocamidopropylamine betaine; Ion chromatograph; monochloroacetic acid; dichloroacetic acid 椰油酰胺丙基甜菜碱（CAB）面活性剂属于温和型表面活性剂，因其性能优异、安 全性高、对眼睛和皮肤的刺激性低，在日化行业中应用广泛 [1,2]。该类表面活性剂的生产 工 艺中，使用一氯乙酸（MCA）作为原料，而工业MCA 中会有少量的二氯乙酸（DCA）存 在，这就不可避免的造成CAB 产品中含有MCA、DCA 及其盐[1]。MCA 是中等毒类物质， 对皮肤、黏膜有很强的腐蚀性[3]；DCA 是生物学证实具有潜在致癌风险的物质[4]。MCA、 DCA 具有较强的极性，直接测定比较困难[5]。对于化学品MCA 的分析方法较多，其中以化 学法和气相色谱法应用最广[5]；表面活性剂中微量MCA、DCA 的测定也以气相色谱法为主 [7,8]；离子色谱法分析水中MCA、DCA 的方法已有较多报道[9-11]。作者在前人研究工作的 基 础上，建立离子色谱测定椰油酰胺丙基甜菜碱中MCA、DCA 的方法。此法以水溶液作为流 动相，样品不需要浓缩、萃取和酯化衍生等前处理，操作方便。 1 试验部分 1.1 试剂与仪器 一氯乙酸（MCA），分析纯，碳酸钠和碳酸氢钠，色谱纯，均购自上海晶纯试剂有限公 司；二氯乙酸（DCA），分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司；6 个椰油酰胺丙基甜菜碱（CAB） 样品，工业级，市场购买。861 型离子色谱仪和自动进样器，Dione Ionpac AG9-HC (4 mm × 250 mm)保护柱，ASupp5 阴离子分析柱，853 CO2 抑制器，瑞士万通公司；Milli-Q 超纯水 系统，美国密理博（上海）贸易有限公司；0.45 μm 滤膜，上海兴亚净化材料厂。 1.2 色谱条件 分离柱：ASupp5 阴离子柱；淋洗液：3.2 mmol /L Na2CO3+1.0 mmol/L NaHCO3；再生液： 50 mmol/L 的H2SO4 水溶液；流速：0.7 mL/min；柱温：25 ?；进样量：20 μL。 1.3 溶液和样品溶液的配制 准确称取MCA 和DCA 各0.1 g，用超纯水溶解并定容到1 000 mL，配成质量浓度为100 mg/L 的标准储备液，使用时稀释成需要浓度。 准确称取样品1.00 g，用超纯水溶解并定容到100 mL。 所有检测溶液经0.45 μm 滤膜过滤，滤液作为待测液。 2 结果与讨论 2.1 色谱条件的选择 离子色谱分析中，离子的洗脱顺序和保留时间取决于离子对柱子的亲和力、柱长、流 速及淋洗液[11]。在柱子和柱长不变的条件下，不同的流动相对MCA、DCA 的保留时间有较 大影响。实验中分别采用了15 mmol/L 氢氧化钾溶液、4.5 mmol/L 碳酸钠溶液、3.2 mmol/L 碳酸钠和1.0 mmol/L 碳酸氢钠混合溶液作为流动相进行了MCA、DCA 的保留时间选择。 采用15 mmol/L 氢氧化钾作为流动相，MCA 和DCA 的分离效果较好，但保留时间较长， DCA 的出峰时间在30 min 左右，使单个样品的检测时间延长；采用4.5 mmol/L 碳酸钠作 为流动相，MCA 和DCA 保留时间较短，而CAB 样品中的氯离子含量较高，容易造成MCA、 氯离子和DCA 分离不完全；采用3.2 mmol/L 碳酸钠和1.0 mmol/L 碳酸氢钠混合溶液作流 动相，MCA 和DCA 与其他阴离子分离效果良好，保留时间恰当。流速0.7 mL/min，进样 量为20 μL 的色谱条件对标准溶液和样品溶液进行检测，实验结果见图1 和图2。 图1 标准溶液色谱图 Fig. 1 Chromatogram of standard sample 图2 产品样品色谱图 Fig. 2 Chromatogram of product sample 2.2 线性关系和检出限 在所采用的色谱条件下，配制浓度为0.1 mg/L，0.5 mg/L，1 mg/L，5 mg/L，10 mg/L 标 准溶液。建立 MCA 和 DCA 的浓度(y)与峰面积(x)的线性回归方程，测定相关系数（r2）、 检出限、保留时间和线性范围，实验结果见表1。由表1 可知，在测定浓度范围内，MCA 和 DCA 具有良好的线性关系。以3 倍信噪比计的MCA 和DCA 的检测限分别为0.011 mg/L 和0.032 mg/L，满足测试要求。 表1 色谱分析结果 Tab.1 Analysis results of ion chromatography 名称 t/min 回归方程 线性范围/mg?L-1 r2 检出限/mg?L-1 MCA 10.5 y = 0.0341 x - 0.0011 0.1～10 1.000 0 0.011 DCA 16.4 y = 0.0628 x + 0.021 0.1～10 0.999 8 0.032 2.3 精密度和加标回收率实验 在上述色谱条件下，选取MCA和DCA含量不同的CAB样品进行了 MCA 和 DCA 的 精密度和加标回收实验，相对标准偏差(RSD)以6次测定的结果计算，实验结果见表2。由表 2可知，MCA的 RSD 为1.57%~2.61%，DCA 的 RSD 为 0.46%~2.12%，表明方法的精密度 较好。MCA 的加标平均回收率为93.1%~101.8%，DCA 的加标平均回收率为92.6%~99.1%。 表2 测试方法的精密度和回收率（n=6） Tab.2 Precision and recovery of test method（n=6） 检测项目 本底值 /mg?L-1 加标量 /mg?L-1 测定均值 /mg?L-1） RSD /% 平均回收率 /% MCA 0 1.42 1.40 1.62 98.6 DCA 77.10 13.56 89.84 0.46 99.1 MCA 41.49 14.16 56.65 2.61 101.8 DCA 419.90 117.80 529.63 2.12 98.5 MCA 408.60 141.60 512.24 1.57 93.1 DCA 780.00 235.60 940.44 1.09 92.6 2.4 样品的测定 对市场上收集的6个CAB样品进行MCA和DCA的测定，结果见表3。由表3可知，市场上 销售的 CAB 产品中MCA和DCA的残留量差异较大。 表3 产品样品的测定结果 Tab. 3 Test results of product sample analysis 样品编号 MCA/mg?L-1 DCA/mg?L-1 1 未检出 77.10 2 未检出 250.00 3 1.30 320.00 4 41.49 419.90 5 408.60 780.00 6 9670.00 530.00 3 结论 建立了离子色谱法测定椰油酰胺丙基甜菜碱中微量MCA和DCA的方法，MCA、DCA加 标回收率分别93.1%~101.8%和92.6%~99.1%。方法的样品处理简单，分离效果较好、线性良 好、能满足工业样品分析的要求。 参考文献： [1] 方云，夏咏梅.表面活性剂的安全性和温和性[J].日用化学工业，1998(6)：22-27. 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