气相色谱法测定中成药中甲醇含量

金大伟 郁玖慧 任健

摘 要：目的：了解甲醇的生产、应用与对人体的危害，精确测定中成药复方制剂中的甲醇含量。方法：拟用气相色谱法内标法测定复方制剂中甲醇含量。结果：通过多次实验，建立完整的气相色谱检测条件。

关键词：甲醇；叔戊醇；内标法；气相色谱法

中图分类号：R927.2 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）02-0141-02

Abstract： Objective： to understand the production， application and harm to human body of methanol， and to accurately determine the content of methanol in the compound preparation of Chinese patent medicine. Methods： the content of methanol in compound preparation was determined by gas chromatography with the internal standard method. Results： through many experiments， the complete detection conditions of gas chromatography were established.

Keywords： methanol； tert-amyl alcohol； internal standard method； gas chromatography

甲醇（Methanol，CH3OH）是結构最简单的饱和一元醇，沸点为64.7℃，分子量为32.04。无色具有酒精气味易挥发的液体，因在干馏过的木材中初次发现，故又称“木精”或“木醇”。具有毒性，其毒性对人体的神经系统和血液系统影响最大，通过消化道或皮肤摄入都会产生毒性反应。甲醇的中毒机理是，甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸（俗称蚁酸），然后对人体产生伤害。常见的症状是头痛、恶心、呕吐以及视线模糊。严重者会失明，乃至丧命。失明的原因：甲醇的代谢产物甲酸累积在眼睛部位，破坏视觉神经细胞。脑神经也会受到破坏，而产生永久性损害。甲酸进入血液后，会使组织酸性越来越强，损害肾脏导致肾衰竭。鉴于其对人体的危害，有必要对其含量进行精密测定，以保障用药安全。

1 甲醇的生产

（1）甲醇的生产主要是应用合成法，合成的化学反应式是：2H2+CO→CH3OH

（2）将以上合成后的粗度甲醇，经蒸馏作用脱除甲醚。（高压法是最早实现工业合成的方法，但因为它能耗较大，加工步骤复杂，材质要求较为苛刻，使得产品中副产物较多，因此，由中压法取代。工业上合成生产甲醇几乎全部采用一氧化碳作为加压催化剂，加氢的方法合成，工艺过程主要包括造气、合成净化、甲醇的合成和粗甲醇蒸馏净化等加工工艺。

（3）将粗度甲醇净化，净化过程包括蒸馏和化学反应处理。蒸馏主要是去除掉粗度甲醇中极易挥发的成分，例如二甲醚，以及难挥发的乙醇、高碳醇和水等。蒸馏后的甲醇纯度一般都可以达到98%以上。化学反应处理主要用碱破坏它在蒸馏过程中难以分离出来的杂质，同时调节pH值。

（4）将工业生产出的甲醇用精馏的方法将其含水量降到0.01%以内。通过用次碘酸钠处理，可以除去掉其中的丙酮组分，再经精馏就可以得到纯品甲醇。

2 甲醇的应用

（1）甲醇是最为基本有机原料之一，可以用于制造甲胺、氯甲烷和硫酸二甲酯等多种有机物。同时也是农药（例如杀螨剂、杀虫剂）、医药（例如磺胺类）的生产原料。

（2）生产甲醛，甲醛可作为胶粘剂主要原料，广泛用于木材加工业、涂料、纺织物和纸张等的处理剂。

（3）生产乙酸，乙酸消费约占全球甲醇需求量的7%，其需求度和粘合剂、涂料和纺织等方面的需求密切相关。

（4）可以用于制造植物生长促进剂。可以使得农作物增大产量，维持枝叶新鲜、茁壮成长，即使在炎热的夏天也不会干枯，可大量减少灌溉用水量，非常有利于干旱地区农作物的生长。

（5）合成甲醇蛋白，用甲醇为原料经过微生物发酵繁殖培养生产的甲醇蛋白被称做第二代单细胞蛋白，它与天然的蛋白相比，其营养价值成分更高，粗蛋白含量甚至比鱼粉和大豆蛋白高很多，并且含有丰富的维生素、氨基酸与矿物质，可以完全替代骨粉、鱼粉、肉类、大豆和脱脂乳粉。

3 甲醇含量的测定

3.1 实验部分

3.1.1 仪器及试剂

Trace1300气相色谱仪（Thermo Fisher赛默飞仪器股份有限公司），FID检测器（Thermo Fisher赛默飞仪器股份有限公司），DB-FFAP色谱柱（30m·0.25μm·0.25mm）（Agilent安捷伦仪器股份有限公司），DB-WAX色谱柱（30m·0.25μm·0.25mm）（Agilent安捷伦仪器股份有限公司），METTLER梅特勒电子天平；甲醇标准液（Dr. Ehrenstorfer GmbH）；叔戊醇（Dr. Ehrenstorfer GmbH）；无甲醇乙醇（优级纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）。

3.1.2 标准液的制备

分别配置甲醇标准储备液（5000mg/L）、叔戊醇标准溶液（20000mg/L），分别精密量取甲醇标准储备液0.1ml、0.3ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml、4.0ml、5.0ml置25ml容量瓶中，用无甲醇乙醇稀释稀释至刻度，则其浓度分别为20mg/L、60mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、800mg/L、1000mg/L。精密量取10ml标准溶液，分别加入0.1μl内标液（叔戊醇标准溶液），作为标准曲线系列标准溶液，待测。

3.1.3 实验方法与实验结果

（1）实验方法

色谱柱型号：DB-FFAP色谱柱，自动进样，进样量

1μl，升温程序：40℃保持1min，4℃/min升温至130℃，20℃/min升温至200℃，保持5min。进样口温度220℃，检测器温度220℃，分流比50：1，N2流量40ml/min，H2流量40ml/min，空氣流量350ml/min。

（2）实验过程与结果

a.定峰。分别取甲醇标准储备液、叔戊醇标准溶液、无甲醇乙醇溶液，注入气相色谱仪，确定其色谱峰保留时间。检验结果为甲醇色谱峰保留时间约为4.7min，叔戊醇色谱峰保留时间约为7.5min，空白溶剂无甲醇乙醇未检出甲醇成分和叔戊醇成分。

b.系统适用性实验。取800mg/L甲醇标准液，注入气相色谱仪测定，进样量1微升，通过测定甲醇与叔戊醇峰面积，计算其比值A甲醇/A叔戊醇，经计算RSD%≤2.0。

c.标准曲线实验。取标准曲线系列溶液，分别注入气相色谱仪测定，以甲醇浓度为横坐标，甲醇峰面积与叔戊醇峰面积比值A甲醇/A叔戊醇为纵坐标，绘制标准曲线，得曲线方程Y=0.0021X+0.0023，相关系数R2为0.9999。

d.样品实验。精密量取一定量样品，加水稀释。

3.1.4 实验分析与比较

本次实验采用两种色谱柱：DB-FFAP色谱柱与DB-WAX色谱柱，两种色谱柱的实验结果标准品结果相似，色谱峰峰形与分离度结果较满意，样品结果存在略微差别，样品色谱图中甲醇组分附近存在杂质峰干扰，对甲醇色谱峰峰形产生影响，通过从色谱图的比较分析采用DB-FFAP色谱柱的检测结果中杂质与甲醇分离度较大，干扰偏小。另外，由于样品成分与样品处理过程中水的影响，使得内标物叔戊醇色谱峰峰形略显平头峰，较为圆润，而且水蒸汽对色谱柱影响极大，因此，建议程序升温过程最后一阶将温度设至较高些，并且停留5～10分钟，连续进样多次后，设置干烧色谱柱过程，这样可缓解其叔戊醇峰形的影响。

3.2 讨论部分

本实验得出色谱图中甲醇与叔戊醇色谱峰分离度为12.6，色谱峰峰形完整平滑，系统适应性与标准曲线结果较满意，综上，本次实验结果较满意。

4 甲醇的危害与健康

人体口服甲醇中毒最低剂量约为100mg/kg体重，经过口摄入0.3～1g/kg便可致死。工业生产的乙醇中大约含有4%的甲醇，部分不法分子将其当作食用酒精制作假酒出售，人体饮用后，便会产生甲醇中毒。甲醇的毒性对人体的血液系统和神经系统影响作用最大，甲醇经过消化道、呼吸道或皮肤摄入都将会产生毒性化学反应。另外，甲醇蒸气也能损害人体的呼吸道粘膜和视力，所以在生产甲醇的工厂，我国有关监督部门明确规定，空气中甲醇的浓度限制为50mg/m3，另外，在甲醇蒸气的现场工作的相关人员必须戴防毒面罩。加工工厂的排泄废水要经过处理后才可以排放，最大允许限值含量为200mg/L的甲醇。

目前，我国发生多起甲醇中毒事件，多由主观有意服用甲醇、误服甲醇或者含有甲醇的工业酒精勾兑的饮料或者酒类所致，鉴于甲醇对人体造成的严重损害，有必要开展对中成药中甲醇含量的深入研究并提高安全用药水平，加强和规范对中成药的质量监控意义重大而深远。

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