抑制电导—离子色谱法测定羧甲基壳聚糖中二甘醇酸

余卫娟，殷月芬，胡文凌，李 莉

(1.浙江省嘉兴生态环境监测中心，浙江 嘉兴 314000；2.自然资源部第一海洋研究所，山东 青岛 266061)

1 引言

二甘醇酸是羧甲基壳聚糖的合成过程中氯乙酸脱盐酸缩合的产物[1～3]，具有一定的腐蚀性，易导致灼伤。由于羧甲基壳聚糖本身是一种安全无毒的壳聚糖类衍生物，具有抗菌抗感染、抗病毒、抗凝血等作用，与甲壳素、壳聚糖相比，能在中性、碱性及微酸性水中溶解，且性质较稳定，广泛应用于医药、保健品等领域[4～6]，因此建立羧甲基壳聚糖的全面质量控制技术非常关键。作为一种重要的残留物，我国医药行业标准严格限制二甘醇酸的含量，按照标准要求，手术用品羧甲基壳聚糖膜剂、粉剂中其含量应不大于0.1%(m/m)，在凝胶和溶液中不大于0.01%(m/V)。

文献中用于测定有机酸的方法主要有气相色谱法、高效液相色谱法和离子色谱法[8～11]。气相色谱法分析有机酸一般需要将样品进行甲酯化，前处理过程繁琐；液相色谱法分析有机酸分析中需用反相模式，洗脱溶剂具有一定毒性；而离子色谱法分析低分子量有机酸，无须对样品进行复杂的预处理，就能够很好地分离和同时检测多种有机酸物质，且洗脱溶剂多为碳酸盐体系，因而在环境、食品、药物分析中应用较为广泛。目前，国内外有关二甘醇酸的检测的文献报道很少。

本文建立了手术用羧甲基壳聚糖中二甘醇酸残留量的抑制电导—离子色谱检测法，在15 min之内完成一次测试，方法的检出限、准确度和重复性符合分析方法的要求，为羧甲基壳聚糖的质量安全控制提供一种简便、快速、准确的方法。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

881 Compact IC pro 离子色谱仪，配Magic net色谱工作站，抑制电导检测器(Metrohm公司，瑞士)；Metrosep A Supp5 250阴离子分离柱(4.0 mm×250 mm，5 μm)及Metrosep A Supp 4/5 Guard预柱(Metrohm公司，瑞士)，NJ-SA-4A阴离子分离柱(4.6 mm×250 mm，10 μm，北京柏奥泰生物技术有限公司)； Shodex IC SI-52 4E阴离子分离柱(4.0 mm×250 mm，5 μm ，Shodex公司，日本)； Milli-Q50超纯水处理系统(Millipore公司，美国)。

碳酸钠、碳酸氢钠为分析纯试剂(sigma公司，美国)；实验用水均为电阻率大于18.2 MΩ的超纯水。8批手术用羧甲基壳聚糖样品及二甘醇酸标准品均由合作实验室提供。

2.2 方法

2.2.1 样品前处理

称取羧甲基壳聚糖膜剂约0.15 g于50 mL容量瓶中，加超纯水溶解，定容到刻度线，摇匀，过0.22 μm滤膜。

2.2.2 色谱条件

阴离子交换色谱柱：Shodex IC SI-52 4E；淋洗液为8.0 mmol/L的碳酸钠溶液；流速为0.8 mL/min；柱温为45 ℃；进样量为20 μL。

3 结果与讨论

3.1 分离柱的选择

采用各分离柱推荐的阴离子分析标准条件为分离条件，对于同一二甘醇酸标准品，比较Metrosep A Supp 5 250、NJ-SA-4A及Shodex IC SI-52 4E三根阴离子分离柱的分离效果，见图1。

对比图1a、图1b、图1c可以看出，在各分离柱推荐的标准条件下，对于Metrosep A Supp 5 250色谱柱，二甘醇酸峰型存在拖尾，二甘醇酸与杂质峰分离度为1.34；对于NJ-SA-4A色谱柱，二甘醇酸峰与杂质峰未能分离；对于Shodex IC SI-52 4E色谱柱，二甘醇酸与杂质达到基线分离，分离度为2.5。由此可见，前两支色谱柱均不能满足定量分析要求，因此选定Shodex IC SI-52 4E作为分析二甘醇酸的分离柱。

图1 不同分离柱分离二甘醇酸效果比较

3.2 淋洗液浓度的优化

由3.1节可知，Shodex IC SI-52 4E分离柱分析二甘醇酸具有较好的效果，但是，在标准分析条件下，其分析时间较长。为提高分析效率，有必要优化淋洗液浓度条件。本文比较了3种淋洗液浓度条件下Shodex IC SI-52 4E的分离效果及所需时间，见图2。图2a、图2b、图2c分别为Na2CO3淋洗液浓度为3.6 mmol/L、8.0 mmol/L、12.0 mmol/L时的离子色谱图。从图2中可以看出，当淋洗液浓度为3.6 mmol/L及8.0 mmol/L时二甘醇酸与杂质峰都能够达到基线分离，随着淋洗液浓度的增大分析时间缩短，然而，增大淋洗液浓度到12.0 mmol/L时，二甘醇酸与杂质峰不能基线分离，另外，实验过程中，淋洗液浓度为12.0 mmol/L时，容易造成色谱柱压力过大，因此最终选定淋洗液浓度为8.0mmol/L。

图2 不同浓度Na2CO3淋洗液分离二甘醇酸的效果

3.3 方法学考察

标准曲线：以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，线性方程为A=0.0287C+0.0111，R2=0.9999。

检出限：由D.L.=(3HN/H)×C，(式中HN为噪音峰高，H为标样中离子的峰高，C为标样中离子的浓度)计算测得二甘醇酸检出限为1.98 μg/L。

精密度：取二甘醇酸标准溶液，连续7次进样，峰面积相对标准偏差RSD=2.30%，保留时间相对标准偏差RSD=0.01%。

加标回收率：采用标准加入法平行测定3个样品中的二甘醇酸，测得平均回收率为95.33%，见表1。

表1 回收率实验结果

3.4 实际样品分析

将8批羧甲基壳聚糖样品分别按照2.2.1所示方法前处理后，在2.2.2所示色谱条件下进行离子色谱分析，测得各羧甲基壳聚糖样品中二甘醇酸含量(mg/g)，见表2。

表2 羧甲基壳聚糖中残留二甘醇酸的含量

结果表明，只有第6批产品的含量应小于0.1%(m/m)，达到手术用羧甲基壳聚糖粉剂、膜剂的医药卫生行业标准。因此，有必要对每一批次羧甲基壳聚糖的二甘醇酸残留进行检测，采取相应的措施，降低羧甲基壳聚糖的二甘醇酸残留，以达到行业标准要求。

4 结论

本文建立了抑制电导——离子色谱法测定手术用羧甲基壳聚糖中残留二甘醇酸的方法，能够在15min内完成对羧甲基壳聚糖中残留二甘醇酸的测定。实验表明，该方法操作简单、快速，提高了分析效率，能够满足医药行业标准规范的要求。