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离子色谱-抑制电导检测法测定对氨基苯磺酸

十月

2020/06/01

私聊

离子色谱（IC）

黄选忠

（湖北兴山县疾病预防控制中心，湖北兴山,443711）

摘要：【目的】建立以SH-AC-3型阴离子交换柱为分离柱，离子色谱-抑制电导检测法测定蔬菜、药品和水中对氨基苯磺酸的新方法。【方法】研究了离子色谱-抑制电导检测法测定对氨基苯磺酸的色谱条件和可行性，优化并确定了试验条件。【结果】以SH-AC-3型阴离子交换柱为分离柱，5.0mmol/LNa₂CO₃-1.5mmol/L NaHCO₃为淋洗液，以1.0mL/min的流量等度洗脱，成功将对氨基苯磺酸与常见阴离子完全分离，且对氨基苯磺酸有灵敏的电导响应，电导响应值（峰面积或峰高）与其浓度在0.05mg/L～100.0mg/L范围内呈良好的线性关系（相关系数r>0.9998），方法应用于蒜苗、复方磺胺甲噁唑片、对氨基苯磺酰胺及水中对氨基苯磺酸的测定，加标回收率在96.4%～98.4%，对1.0mg/L、10.0mg/L和60.0mg/L的标准溶液平行测定5次，其响应值（峰面积或峰高）的相对标准偏差（RSD）小于2%。【结论】本方法可用于蔬菜、药品和水中对氨基苯磺酸的测定。

关键词：离子色谱法；对氨基苯磺酸；蔬菜；药品；水

中图分类号：O652.63文献标识码：文章编号：

对氨基苯磺酸是合成磺胺类药物、染料和农药的中间体，其钠盐（敌锈钠）是大蒜、小麦等农作物除锈剂，具有潜在基因毒性^[1]，目前测定微量对氨基苯磺酸主要有高效液相色谱法^[2]和分光光度法^[3]，青岛普仁仪器有限公司王存进曾建立了阴离子交换分离-紫外可见光检测器测定水中间氨基苯磺酸的方法，用离子色谱-抑制电导检测法测定对氨基苯磺酸文献少有报道。试验发现，当以5.0mmol/LNa₂CO₃-1.5 mmol/LNaHCO₃溶液作淋洗液，用SH-AC-3型阴离子交换柱为分离柱， 1.0ml/min的流量等度洗脱可使对氨基苯磺酸与硫酸盐等7种常见阴离子完全分离（各组分的峰分离度>1.5），对氨基苯磺酸有灵敏的电导响应，0.05mg/L～100.0mg/L对氨基苯磺酸与其响应值（峰面积或峰高）具有良好的线性关系（相关系数r>0.9998），且能较快被洗脱（保留时间在12min以内），可用于对氨基苯磺酸的定量分析。所确立的方法应用于蒜苗、复方磺胺甲噁唑片、对氨基苯磺酰胺及水中对氨基苯磺酸的测定，加标回收率在96.4%～98.4%，对高、中、低三种浓度标准溶液5次平行测定的相对标准偏差（RSD）小于2%，按信噪比（S/N）为3计算，对氨基苯磺酸的最低检出限为0.04mg/L。

1、试验部分

1.1主要仪器

CIC-100型离子色谱仪（青岛盛瀚色谱公司，编号15601），抑制器：自再生抑制器，检测器：电导检测器，定量环体积为25μL；SHA—15自动进样器（青岛盛瀚色谱公司，编号AS1518050）；分离柱，SH-AC-3型阴离子交换柱（250×4.0mm i.d,青岛盛瀚色谱公司，批号：1602037）；保护柱： SH-AC-3型（50×4.0mm i.d,青岛盛瀚色谱公司，批号：1602037）

1.2仪器工作条件及参数设置

色谱仪：柱箱温度35℃，电流：75mA，量程：1档。

自动进样器：全定量环取样，取样后清洗（每针之间），置换量70μL，取样量25μL，扎针深度4mm。

1.3主要试剂

对氨基苯磺酸标准溶液：1000 mg/L，称取无水对氨基苯磺酸（优级纯，80℃干燥2h）0.1000g用纯水溶解并定容至100 mL配制成氨基苯磺酸浓度为1000 mg/L标准储备液备用，临用时用纯水稀释成含对氨基苯磺酸5.0 mg/L（A液）和100.0mg/L（B液）的标准应用液；

无水碳酸钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司），碳酸氢钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。

试验所用试剂均为AR及以上级，试验用水为超纯水（18.2ΜΩ·cm）。

1.4试验方法

1.4.1标准曲线的绘制分别取标准应用液A液0.10、0.20、0.50、1.0、2.0和B液0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00 mL于10 mL容量瓶中加纯水至刻度，混匀，配制成含对氨基苯磺酸为0.05、0.10、0.25、0.50、1.00、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0和100.0mg/L的标准系列，各管取1.5mL于样品瓶中，启动自动进样器进样测定各管峰面积（S）或峰高（H），以S或H对浓度绘制工作曲线。

1.4.2样品测定称取对氨基苯磺酰胺1.000g用纯水溶解并定容至100 mL，混匀备用；将复方磺胺甲噁唑片研磨混匀后称取1.000g用纯水尽量溶解（可稍微加热）并定容至100 mL，过滤取滤液备用；称取除去杂质并切碎的蒜苗5.000g用纯水浸泡30min（不时搅拌）后定容至100 mL，过滤取滤液备用；取上述样品处理液及水样经0.45μm滤膜过滤后用自动进样器进样测定峰面积（S）或峰高（H），以标准曲线法定量。

2、结果与讨论

2.1色谱条件的选择和优化

2.1.1淋洗液组成及浓度的选择试验结果表明，对于SH-AC-3型阴离子交换柱，当以碳酸盐/碳酸氢盐体系为淋洗液时，对氨基苯磺酸的洗脱速度较快，其出峰顺序介于NO₃^-与H₂PO₄^-之间，当Na₂CO₃+ NaHCO₃的浓度配比在6.0+1.0～5.0+1.5mmol/L时，NO₃^-、对氨基苯磺酸和H₂PO₄^-的峰分离度（R）均在1.50以上，对氨基苯磺酸的检测灵敏度（S,浓度为1 mmol/L时的峰高,mv/mmol/L)在175.47mv/mmol/L～226.54mv/mmol/L,试验结果见表1。综合考虑相邻各组分有较高的峰峰分离度且对氨基苯磺酸有较高的检测灵敏度，本方法选择5.0mmol/LNa₂CO₃-1.5 mmol/LNaHCO₃溶液为淋洗液。

表1 不同淋洗液浓度条件下的试验结果（流量1.0 ml/min，柱温：35℃）

组分	Na2CO3+NaHCO3（mmol/L）
	6.0+2.0		5.0+1.5		6.0+1.5		5.0+1.0		6.0+1.0
	R	S/mv/ mmol/L	R	S/mv/ mmol/L	R	S/mv/ mmol/L	R	S/mv/ mmol/L	R	S/mv/ mmol/L
NO₃^-	1.84	/	1.84	/	1.78	/	1.80	/	1.69	/
对氨基苯磺酸	1.50	187.34	3.01	226.54	1.82	202.07	3.28	213.63	2.29	175.47
H₂PO₄^-	2.30	/	2.26	/	2.10	/	1.82	/	1.69	/
SO₄^-2	/	/	/	/	/	/	/	/	/	/

2.1.2淋洗液流量的选择当淋洗液浓度一定时，淋洗液流量是影响组分保留时间(t)和峰分离度（R)的主要因素，随着淋洗液流量的升高，组分的保留时间逐渐缩短，而峰分离度（R)逐渐降低，柱压随之上升，当淋洗液流量在0.8mL/min～1.2mL/min时对氨基苯磺酸的的峰分离度R在3.10～2.93，保留时间(t)在12.627～7.345min，试验结果见表2。根据在保证峰分离度（R)大于1.5并可获得较高灵敏度的情况下，分析时间尽可能短的原则，综合考虑淋洗液流量选定为1.0mL/min,此条件下对氨基苯磺酸的保留时间适中，与相邻组分完全分离，见图1、表2。

表2 淋洗液不同流量条件下的试验结果（5.0mmol/LNa₂CO₃-1.5 mmol/LNaHCO₃，柱温：35℃）

组分	0.8ml/min		1.0ml/min		1.2ml/min
组分	t/min	R	t/min	R	t/min	R
NO₃^-	11.207	1.87	9.079	1.84	6.524	1.80
对氨基苯磺酸	12.627	3.10	10.234	3.01	7.345	2.93
H₂PO₄^-	15.461	2.09	12.490	2.26	7.940	2.05
SO₄^-2	17.903	/	14.414	/	13.591	/

图1 对氨基苯磺酸与NO₃^-、H₂PO₄^-和SO₄^-2分离效果图

2.1.3柱箱温度的选择考察了柱温为25℃、30℃、35℃和40℃时各组分的分离效果，结果表明，当柱温在25℃～40℃范围内各组分均能完全分离，峰分离度R远大于1.5，并随着柱温的升高，各组分的保留时间逐渐缩短，峰分离度R逐渐提高，对氨基苯磺酸的检测灵敏度也逐渐提高，试验结果见表3，鉴于35℃和40℃有相近的峰分离度R和检测灵敏度S，本试验选择较低的35℃为柱箱温度。

表3 不同柱温条件下的试验结果（5.0mmol/LNa₂CO₃-1.5mmol/LNaHCO₃，流量1.0 ml/min）

组分

柱箱温度（℃）

25℃

30℃

35℃

40℃

S/mv/mmol/L

NO₃^-

1.71

1.78

1.85

1.86

对氨基苯磺酸

2.33

194.37

2.60

216.72

3.07

237.17

3.21

249.9

H₂PO₄^-

1.75

1.85

2.25

2.28

SO₄^-2

2.2标准曲线

按照1.4.1配制标准系列，测定各管的峰面积（S）和峰高（H），绘制标准曲线，结果表明，对氨基苯磺酸的浓度在0.05mg/L～100.0mg/L范围内与其峰面积（S）和峰高（H）呈良好的线性关系，以峰面积和峰高计算的标准曲线的线性方程、相关系数r分别为：

以峰面积计，S=41380C（mg/L）-18540，r=0.9999

以峰高计，H=1464C（mg/L）-755.3，r=0.9998

其中，1.0mg/L、10.0mg/L和40.0mg/L的对氨基苯磺酸的标准色谱图见图2。

图2 1.0mg/L、10.0mg/L和40.0mg/L的对氨基苯磺酸标准色谱图

2.3方法的精密度和检出限

对浓度分别为60.0mg/L、10.0mg/L和1.0mg/L的高、中、低3水平的标准溶液各平行测定5次，其峰面积的相对标准偏差RSD分别为0.15%、0.55%和1.21%，峰高的相对标准偏差RSD分别为0.12%、0.22%和1.23%，表明方法的重复性良好。按3倍信噪比（S/N）计算，对氨基苯磺酸的最低检出限为0.04mg/L。

2.4常见阴离子的影响

考察了F^-、Cl^-、NO₂^-、Br^-、NO₃^-、H₂PO₄^-、SO₄^-2等7种常见阴离子对对氨基苯磺酸测定结果的影响，结果表明，F^-、Cl^-、NO₂^-、Br^-的保留时间远小于对氨基苯磺酸，SO₄^-2的保留时间远大于对氨基苯磺酸，均不影响其测定；只有NO₃^-、H₂PO₄^-的保留时间与对氨基苯磺酸较为接近，但在本试验条件下，能将三者完全分离，NO₃^-、对氨基苯磺酸和H₂PO₄^-的峰分离度远大于1.5分别达1.84、3.01和2.26（见表1），NO₃^-、H₂PO₄^-也不影响对氨基苯磺酸的的测定，常见阴离子与对氨基苯磺酸的分离效果见图3。

图3 常见阴离子与对氨基苯磺酸分离色谱图

2.5样品测定及回收率试验结果

按照试验方法1.4.2的步骤测定了对氨基苯磺酰胺、复方磺胺甲噁唑片、蒜苗和环境水样中的对氨基苯磺酸，同时进行加标回收试验，本法加标回收率在96.4%～98.4%，结果见表4。

表4 样品测定及回收率试验结果

样品名称	测定结果/mg/L	加入量/mg/L	测得量/mg/L	回收率/%
样品名称	测定结果/mg/L	加入量/mg/L	测得量/mg/L	回收率/%	对氨基苯磺酰胺	<0.04	30.00	29.48	98.3
复方磺胺甲噁唑	<0.04	40.00	39.06	97.7
蒜苗	0.08	1.00	1.05	97.2
蒜苗	0.08	20.00	19.75	98.4
水样	0.10	0.50	0.58	96.4
水样	0.10	5.00	4.93	96.6

3 小结

本试验建立了以SH-AC-3型阴离子交换柱为分离柱，5.0mmol/LNa₂CO₃-1.5 mmol/LNaHCO₃溶液作淋洗液，1.0ml/min的流量等度洗脱，离子色谱-抑制电导检测法测定对氨基苯磺酸的新方法，通过优化分离条件方法有良好的选择性，采用自动进样器进样，减少了分析人员繁杂的手工操作，提高了方法的重现性、准确性和工作效率，适用蔬菜、药品和水中对氨基苯磺酸的测定。

参考文献

1)叶思东.原料药中基因毒性杂质甲醛及对氨基苯磺酸钠的检测[D],东华大学，2019