LC-ESI-MS法测定混合二元酸三种主要组分含量

于晓敏，王贤亲，何文斐，胡淑萍，楚生辉，贾娟，王秀勇，叶发青

(温州医学院 药学院，浙江 温州 325035)

LC-ESI-MS法测定混合二元酸三种主要组分含量

于晓敏，王贤亲，何文斐，胡淑萍，楚生辉，贾娟，王秀勇，叶发青

(温州医学院 药学院，浙江 温州 325035)

目的：建立LC-ESI-MS测定混合二元酸中丁二酸、戊二酸和己二酸含量的方法。方法：色谱条件：色谱柱为Agilent Zorbax SB-C18（2.1 mm×150 mm，5μm），流动相为甲醇:0.1%甲酸=10:90(V/V)，柱温25 ℃，流速0.4 mL/min。质谱条件：ESI（电喷雾离子源），负离子模式检测，选择离子监测(selected ion monitoring，SIM)方式定量，监测离子峰分别是丁二酸m/z 117，戊二酸m/z 131，己二酸m/z 145。结果：丁二酸、戊二酸和己二酸在0.2～20μg/mL范围内线性关系良好（r=0.99204、0.99257、0.99327），三种二元酸的最低检测极限都是0.05μg/mL，加样回收率在97.15%～99.23%范围内，精密度RSD≤2%（n=5）。测得混合二元酸样品中丁二酸、戊二酸和己二酸的含量分别为37.28%、33.40%和14.15%，三者合计84.83%。结论：该方法准确，灵敏度高，稳定快速，且重现性好，适合于混合二元酸中丁二酸、戊二酸和己二酸含量的测定。

LC-ESI-MS；分离；丁二酸；戊二酸；己二酸；含量

混合二元酸是环己烷氧化制己二酸生产过程中的副产品，其中含有丁二酸、戊二酸、己二酸等组分，其组成复杂[1]，而这三种二元酸都是重要的有机化工原料，对混合二元酸的组成进行测定、分离后重新利用，有很重要的社会价值和经济意义。据文献报道称混合二元酸组成的测定方法有反相高效液相色谱内标法[2]、气相色谱酯化法[3]、反相离子对色谱法[4-5]、高效液相色谱外标法[6]、高效液相色谱面积归一法[7]和液质联用法[8]。本研究用液质联用法采用选择离子监测技术检测丁二酸、戊二酸、己二酸，与上述方法比较具有灵敏度高、选择性好等优点。在确定了线性范围基础上制定了线性回归方程，测定了混合二元酸中丁二酸、戊二酸和己二酸的百分含量，为大规模分离混合二元酸提供了参考。

1 材料和方法

1.1 仪器与试药 德国Bruker公司Esquire HCT质谱仪，配ESI（电喷雾离子源），美国Agilent 1200 HPLC，电子天平（JY5002型，上海精密科学仪器有限公司），甲醇（德国Merck公司），甲酸（优级纯，美国Tedie公司），水（法国Millipore超纯水系统），丁二酸、戊二酸、己二酸（均为国产分析纯）。1.2 分析条件 质谱条件：ESI（电喷雾离子源），负离子检测，雾化气压力设为30 psi；干燥气（N2）流速设为7 L/min，干燥气温度设为350 ℃。选择离子监测(selected ion monitoring，SIM)方式定量，丁二酸[M-H]-m/z 117，戊二酸[M-H]-m/z 131，己二酸[M-H]-m/z 145。

色谱条件：Agilent Zorbax SB-C18柱（2.1 mm×150 mm，5μm），流动相：甲醇:0.1%甲酸=10:90(V/V)，柱温25 ℃，流速：0.4 mL/min，进样量为10μL。

1.3 标准品和样品溶液制备 标准溶液的制备：分别精密称取丁二酸、戊二酸和己二酸标准品0.1003 g、0.1003 g、0.1004 g，加水溶解，转移到100 mL容量瓶中，定容，摇匀，配制成1000μg/mL的混合二元酸标准储备液，于阴凉处保存。临用前以水稀释成各种浓度的标准溶液。

待测样品溶液的制备：精密称取混合二元酸样品0.0500 g，加水溶解，转移到100 mL容量瓶中，定容，摇匀，配制成500μg/mL的样品储备液，于阴凉处保存。临用前以水稀释成各种浓度的待测溶液。

2 结果

2.1 丁二酸、戊二酸和己二酸质量色谱图 在1.2分析条件下，三种化合物分离效果较好，结果显示丁二酸、戊二酸和己二酸的保留时间分别为1.7 min、2.7 min和6.3 min，见图1，所对应的质谱图见图2。

图lLC-ESI-MS色谱图

图2 丁二酸、戊二酸和己二酸的一级质谱图

2.2 待测混合二元酸样品组成成分的定性检测结果显示在1.7 min、2.7 min和6.3 min有显著的峰形，同2.1结果比较可知，待测样品溶液中含有丁二酸、戊二酸和己二酸，所对应的色谱图见图3。

图3 样品LC-ESI-MS色谱图

2.3 标准曲线的制定及最小检测限 分别精密量取1.3中配制的1000μg/mL混合二元酸标准溶液稀释，配制成0.2、0.5、1、2、5、10、20μg/mL的标准混合二元酸溶液。按1.2条件，将上述各浓度的标准溶液分别进样10μL，测得数据在0.2～20 μg/mL范围内线性关系良好，线性方程分别为：

丁二酸 y=5370.23x+19248.62，r=0.99204；戊二酸 y=10243.74x+31007.374，r=0.99257；己二酸 y=23647.73x+57714.82，r=0.99327。

丁二酸、戊二酸和己二酸的最低检测限，当S/N=3时，分别为0.05μg/mL、0.05μg/mL和0.05 μg/mL。

2.4 加样回收率试验 取500μg/mL的样品储备液适量，加水稀释到2μg/mL（丁二酸、戊二酸和己二酸浓度分别是0.7456、0.668、0.283μg/mL）的样品溶液，分别加入标准品丁二酸、戊二酸和己二酸适量，分别按1.2条件进行检测各5次，计算回收率，结果如表1。

表1 加样回收率试验（n=5，%）

2.5 精密度实验 分别以0.5μg/mL、2μg/mL和10μg/mL的标样溶液，以1.2条件进行检测，分别重复5次，结果见表2。

表2 精密度试验（n=5，%）

2.6 样品组成成分的定量检测 取500μg/mL的样品储备液，分别配制成2μg/mL、8μg/mL和30μg/mL的样品溶液，按1.2条件进行检测，数据见表3。

表3 样品测定结果

3 讨论

对二元酸的检测方法中，主要应用的是高效液相色谱法，但此法专属性差，灵敏度低，在复杂的化工废料定量方面会产生误差。予气相色谱法，在样品检测之前需要衍生化，样品处理较复杂、费时。而选择LC-MS检测法，采用离子监测（SIM）技术，只监测待测物相对应的特征离子，不相关的杂质将不出峰，这样可以大大提高专属性，减少杂质的干扰，具有灵敏度高（检测限为0.05μg/mL）、专属性强的优点。选择2.1 mm×150 mm的细柱，与常规4.6 mm×150 mm柱子比较具有更高的效率，细柱时流量小，有利于流动相的雾化、质谱的离子化效果。以甲醇-0.1%甲酸（10:90）为流动相，加0.1%甲酸有利于峰形的优化。

LC-ESI-MS法测定混合二元酸浓度，具有简便、灵敏、可靠的特点，可适用于化工废水中混合二元酸的定性及定量测定。

[1] 傅承壁. 混合二元酸制备多元膦酸缓蚀阻垢剂研究[J]. 工业水处理, 2002, 22(6): 44-46.

[2] 公衍之, 郭灿城, 刘强. 反相高效液相色谱内标法测定环己烷空气氧化产物中二酸类物质[J]. 石油与天然气化工, 2005,34(5): 413-415.

[3] 刘敬兰, 陈连文, 周鸿娟. 气相色谱法测定新型多元复合液肥中二羧酸[J]. 色谱, 1999, 17(1): 95-96.

[4] 达世禄, 徐伟, 韩红岩. 二元羧酸-铜络合物的紫外检测高效液相色谱分析[J]. 分析化学,1996, 24(7): 777-781.

[5] 王训遒, 蒋登高, 周彩荣. 高效液相色谱法测定丁二酸、戊二酸和己二酸[J]. 化学工业与工程技术, 2002, 23(6): 36-38.

[6] 杨幼平, 陈小明, 邓爱华. 高效液相色谱分析环己烷氧化废碱液中的有机酸[J]. 湘潭大学自然科学学报, 2003, 25(1): 36-38.

[7] 蒋宏丽, 樊晓辉, 周宝秋. 高效液相色谱法测定丁二酸、戊二酸和己二酸[J]. 石油化工高等学校学报, 1995, 8 (1):33-35.

[8] Bylund D, Norstrom SH, Essen SA, et al. Analysis of low molecular mass organic acids in natural waters by Ion exclusion chromatography tandem mass spectrometry [J].J Chromatogr A, 2007, 1176(1-2): 89-93.

Q503

B

1000-2138(2010)01-0056-03

2008-11-27

温州市科技局科研基金资助项目（G20060098）。

于晓敏（1974-），女，黑龙江齐齐哈尔人，讲师，硕士。

叶发青，教授，硕士生导师，Email：yfq@wzmc.net。

毛文明）

·高教研究·