4-氨基安替比林提纯方法的选择和萃取法测定挥发酚的探讨
2021-03-19齐格其
齐格其
(赤峰市元宝山区环境保护监测站,内蒙古 赤峰 024076)
0 引言
目前测定挥发酚最经典的方法是4-氨基安替比林分光光度法,因此作为显色剂的4-氨基安替比林显得尤为重要。在实际工作中发现4-氨基安替比林容易变质,氧化产生安替比林红,导致药品颜色变深,实验空白值明显变高。本文就如何提纯4-氨基安替比林,降低实验空白值进行了探索,通过不同方法的比较择优选择最佳方法,大大降低了实验空白,提高了方法的灵敏度和准确度。
1 主要实验器材和药品
1.1 实验器材
全玻璃蒸馏器,500mL聚四氟乙烯芯分液漏斗。
1.2 药品
4-氨基安替比林(国药),活性炭(国药)(200℃烘干2h);硅酸镁吸附剂(600℃烘干4h);三氯甲烷。
2 4-氨基安替比林提纯方法的选择
2.1 无酚水的制备
每升纯水中加入0.2g活性炭,充分摇匀几次,放置过夜,用双层滤纸过滤,使用前检验无酚水。
2.2 4-氨基安替比林提纯方法
《HJ 503-2009水质 挥发酚的测定 4-氨基安替比林分光光度法》中规定的提纯方法是硅酸镁吸附剂(弗罗里硅土)提纯法,除此之外可行性方法有活性炭脱色法,乙醇提纯法,苯洗法(剧毒暂时不推荐),氯仿萃取法等。提纯4-氨基安替比林不只会降低实验空白,还会降低药品活性、方法灵敏度等。因此提纯方法应选实验空白低、灵敏度尽量高、曲线斜率高的的方法。
空白点加最高点基本可以看出斜率是多少。最高点的吸光度范围可看出方法的稳定性,可以减少工作量。提纯方法必须满足尽量以少量的提纯剂达到提纯药品的目的、曲线斜率(曲线最高点吸光度)高和曲线最高点的吸光度稳定性等三个条件。以下选择几个提纯4-氨基安替比林的方法做了几组对比。
4-氨基安替比林溶液:称取2.2g 4-氨基安替比林溶于100mL水中,摇匀。通过不同提纯方法用3cm比色皿在460nm波长处测定空白值和曲线最高点吸光度值的比较,选择最佳提纯方法。
通过大量实验的数据比较可以看出:
(1)不同提纯方法的降低空白吸光度的幅度不同,活性炭+硅酸镁吸附剂效果最好。
(2)提纯药品量增加空白会明显降低甚至无色,但是最高点同时下降的也大,斜率也降低,各个点的萃取吸光度差距变小而基本实验室操作也变得繁杂。
(3)有机溶剂氯仿提纯,可以降低空白,但氯仿有毒,同时最高点吸光度下降并且稳定性变差。
(4)选择合适的方法最关键,如果4-氨基安替比林原始空白低建议使用标准里的10g硅酸镁吸附剂来提纯,因药品易潮解,氧化变质,经实验此方法达不到检测方法的基本要求。
(5)使用活性炭脱色再加硅酸镁吸附剂提纯的办法(或者用三硅酸镁代替)可以基本满足提纯的三个条件,不同批次4-氨基安替比林药品空白值不同,通过调整加活性炭和硅酸镁吸附剂的量,以达到最好的效果并避免氯仿类似有机溶剂提纯带来的吸光度不稳定。
通过大量实验证明,活性炭+硅酸镁吸附剂提纯4-氨基安替比林是比标准方法更理想的提纯方法。
表1 各个提纯方法的空白和最高点的吸光度比对分析
2.3 提纯方法
2.2g 4-氨基安替比林溶解到100mL水中,配制好的4-氨基安替比林放在碘量瓶内加2g活性炭搅拌静置一会,用双层滤纸过滤,滤液再加6g硅酸镁吸附剂搅拌静置一会,用双层滤纸过滤,最后滤液变为透明淡黄色液体。如果浑浊可以用离心机离心变透明。此方法操作简单,空白低,稳定性较好。建议活性炭最大使用量不能超过2.5g,硅酸镁吸附剂提纯最大量不超过10g。
3 方法验证步骤
天然水中的挥发酚含量一般很低,样品测定值跟空白值在一个数量级。所以空白值的高低和稳定性将严重影响样品的分析结果。空白值测定的结果,从某种程度上反应了本化验室的仪器试剂和化验员的基本操作水平。
3.1 方法概述
本方法依据《HJ 503-2009水质 挥发酚的测定 4-氨基安替比林分光光度法》。酚类化合物在铁氰化钾催化剂存在的pH值(10±0.2)溶液中与4-氨基安替比林反应生成橙红色安替比林染料被三氯甲烷萃取,在最大吸收波长460nm处测量。
图1 化学式
3.2 校准曲线
于一组 8个分液漏斗中,分别加入100mL水,依次加入0.00、0.25 、 0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.00 mL1.00mg/L的苯酚标准使用液,加水至250mL,加2.0mL缓冲溶液,混匀,再加1.5mL提纯好的 4- 氨基安替比林溶液,混匀,再加1.5mL铁氰化钾溶液,充分混匀后,密塞,放置10min。在上述显色分液漏斗中准确加入10.0mL三氯甲烷,密塞,手工剧烈振摇3min,分层后放气。用滤纸拭干分液漏斗颈管内壁,颈管内塞一小团滤纸,弃去初滤出的数滴萃取液后,将余下的三氯甲烷直接放入光程为30mm的比色皿中。
表2 校准曲线
3.3 精密度和准确度
对5.00μg/mL和9.00μg/mL高低两个标准溶液浓度样品和环保部标准品研究所的标准样品进行实验室验证。
结果表明:平行样测定结果的相对标准偏差满足标准要求,标准样品测定结果在标准样品浓度范围之内。
3.4 实际样品测定
取附近3个地下水样品和1个河流断面地表水样品进行分析。
表3 精密度实验和标准样品测试数据
表4 地下水和河流断面样品测定结果
4 方法质量控制
(1)实验前检查无酚水质量,合格的无酚水会使实验空白值保持在低水平。
(2)严格控制反应溶液的pH值,使其pH值在9.8~10.2。缓冲溶液的加入量要准确。
(3)分液漏斗是这个实验最重要的玻璃仪器,全玻璃活塞分液漏斗萃取时候容易漏液,推荐使用聚四氟乙烯芯分液漏斗,萃取中尽量不放气以减少分液漏斗漏液导致的萃取失败,萃取完全后放气。
(4)地下水和污水的采样瓶和蒸馏设备不能混用,防止交叉干扰。
(5)尽量避免使用有机溶剂提纯4-氨基安替比林,不稳定。
(6)在萃取时,震荡分液漏斗尽量采用手工震荡,因手工震荡力度大,三氯甲烷和溶液混合较为充分,萃取效率高。震荡的速度和力度不一样,达到萃取完全的时间也不一样。但多次试验结果表明震荡时间3min以上可以达到完全萃取。
(7) 建议4-氨基安替比林最好埋藏于干燥器硅胶中保存或者于氮气袋中保存。
5 结语
通过大量实验和工作探索发现,在萃取法测定挥发酚的时候,4-氨基安替比林的纯度是实验成败的关键,用活性炭+硅酸镁吸附剂提纯4-氨基安替比林溶液,有显著降低实验空白、提高灵敏度、操作简便等优点,是理想的提纯方法,应用于实际监测工作中是切实可行的。同时应注重方法质量控制,才能使监测结果更加科学准确。