专利名称:抗氧剂168及其杂质的高效液相色谱分析法的制作方法
技术领域:
本发明涉及三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及其所含2,4-二叔丁基苯酚的高效液相色谱分析法。
背景技术:
高分子材料在成型、贮存、使用过程中会受到热、光、氧、重金属离子和机械剪切等作用而发生老化,直接影响制品的应用价值,因此通常加入抗氧剂,以抑制或延缓聚合物的氧化降解,延长高分子材料的使用寿命。抗氧剂168[三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite]属于有机亚磷酸酯类抗氧剂。该类抗氧剂是一种辅助型抗氧剂,通过分解聚合物氧化降解反应中的过氧化物,达到提高聚合物的稳定化性能的目的,因此又称过氧化物分解剂。抗氧剂168本身毒性低,经口半致死量为LD50>5000mg/kg体重,对兔子进行的毒理研究表明,该产品对皮肤和眼睛的刺激均为阴性。西德、荷兰、意大利、日本、澳大利亚、瑞士、巴西等国均批准该抗氧剂可用于接触食品的聚合物制品中。
实际工业生产中,抗氧剂168的合成路线为
合成的主要原料为2,4-二叔丁基苯酚(2,4-Di-tert-butylphenol),酚类物质对人体有很大的危害,由于其渗透性强,可以通过皮肤、呼吸道粘膜、口腔等多种途径进入人体,并深入到内部组织,侵犯神经中枢,刺激骨髓,严重时可导致全身中毒和致癌。长期接触酚类物质还会出现皮肤疡痒、皮疹、贫血、记忆力减退等症状,所以控制抗氧剂168中2,4-二叔丁基苯酚的含量十分重要。
对于抗氧剂168的质量控制分析,包括主含量及其中游离酚的定量测定方法,暂未见公开报道。有研究提出通过测定抗氧剂168的甲苯溶液透光率的方法进行抗氧剂168中游离酚含量控制(参见曹树东.现代塑料加工应用,1996,8(5)4.),但并不可靠。
发明内容
本发明的目的是利用高效液相色谱法建立抗氧剂168工业产品的质量控制分析法。
本发明的技术方案如下一种抗氧剂168及其杂质的高效液相色谱分析法,其特征是高效液相色谱的条件为色谱柱C18,5μm,150×4.6mm(I.D.);柱温30℃;流动相组成和梯度条件0min 95%甲醇-5%水5min 100%甲醇-0%水20min 100%甲醇-0%水流动相流速1.0mL/min;检测波长275nm;进样量5-10μL。
本发明的抗氧剂168及其杂质的高效液相色谱分析法,可以同时准确分析出抗氧剂168和其生产所用的原料2,4-二叔丁基苯酚的含量,为生产抗氧剂168的质量控制分析提供了简单可靠的方法。
图1为混合标准溶液色谱图,A峰为2,4-二叔丁基苯酚,B峰为抗氧剂168;
图2为抗氧剂168标准曲线图;图3为2,4-二叔丁基苯酚标准曲线图;图4为样品1#的色谱图,A峰为2,4-二叔丁基苯酚,B峰为抗氧剂168;图5紫外光谱图,5a2,4-二叔丁基苯酚的,5b抗氧剂168。
具体实施例方式
主要仪器Varian 5060型高效液相色谱仪,配有Rheodyne 7725i六通进样阀,Waters 486型紫外-可见分光光度检测器;大连江申分离科学技术公司JS-3050色谱工作站;四川仪表四厂Type 3066笔式记录仪。
Waters Alliance 2695型高效液相色谱仪,配有真空脱气机、数码四元泵,120位自动进样器,996型紫外-可见二极管阵列(PDA)检测器,Millinium32色谱管理系统。
上海精密科学仪器有限公司722型分光光度计。
样品和试剂抗氧剂168对照品(≥99.5%);2,4-二叔丁基苯酚对照品(≥99.0%);抗氧剂168工业样品由扬子石油化工公司提供;甲醇HPLC级;二氯甲烷分析纯;乙酸乙酯分析纯;甲苯分析纯;实验中流动相和溶液用水均为二次石英蒸馏水。
实施例1.高效液相色谱条件选择1.1溶剂的选择由于抗氧剂168在甲醇中的溶解度小于0.01%,在二氯甲烷中溶解度为36%。考虑到溶解性及溶剂挥发的影响,选择用用二氯甲烷溶解后再用甲醇稀释的办法配制样品,溶解效果较好。二氯甲烷沸点低,具有较强的挥发性,放置时间长,挥发会造成溶液浓度升高。有些作者采用乙酸乙酯和甲醇作为溶剂,试图避免因二氯甲烷沸点低、易挥发带来的误差。但经我们实验证明,由于抗氧剂168在乙酸乙酯中溶解度过小(4%),在加入甲醇稀释过程中样品溶液会产生混浊。称取20mg抗氧剂168,加入12.5mL乙酸乙酯,用甲醇定容至25mL,重复进样六针,得到抗氧剂168峰面积的RSD为4.5%,2,4-二叔丁基苯酚峰面积的RSD为4.7%,不能实现准确测量。
1.2色谱条件的选择色谱柱C18,5μm,150×4.6mm(I.D.);柱温30℃;流动相的选择实验表明用100%甲醇等度洗脱,尽管抗氧剂168与杂质分离情况良好,但2,4-二叔丁基苯酚出峰时间太短,与溶剂峰部分重叠,影响测定的准确度。用95%甲醇-5%水等度洗脱,抗氧剂168出峰时间又太长(40min之后)。兼顾杂质分离效果和抗氧剂168的出峰时间,采用梯度洗脱。
梯度条件0min 95%甲醇-5%水5min 100%甲醇-0%水20min 100%甲醇-0%水。
流动相的流速1.0mL/min;1.3检测波长的选择用二极管阵列检测器在200nm~600nm进行连续扫描,抗氧剂168和杂质2,4-二叔丁基苯酚分别在269nm和276nm处有特征吸收(图5)。考虑到2,4-二叔丁基苯酚含量极低,为提高杂质检测的灵敏度,选择275nm作为检测波长。
实施例2.标准溶液及样品溶液的配制精确称量50mg抗氧剂168及5mg 2,4-二叔丁基苯酚对照品,置于50mL容量瓶中,先加入25mL二氯甲烷,振摇使之全部溶解,再用甲醇定容至50mL,配成抗氧剂168浓度为1.0mg/mL及2,4-二叔丁基苯酚浓度为0.1mg/mL的混合标准溶液,使用时逐级稀释到所需浓度。
实施例3.标准曲线的制作在最佳HPLC条件下,混合标准溶液的色图谱如图1。取标准溶液10μL进样,以峰面积对浓度作图。抗氧剂168在溶液浓度0.001~1.0mg/mL的范围内成线性,回归方程为A=-26457.40723+1.93224E7 C,r=0.99994,当信噪比S/N=3时,检出限为0.0001mg/mL。2,4-二叔丁基苯酚在溶液浓度0.0001~0.1mg/mL的范围内成线性,回归方程为A=-12220.37495+5.21909E7 C,r=0.99995,当信噪比S/N=3时,检出限为0.00001mg/mL。取抗氧剂168浓度为1.0mg/mL和2,4-二叔丁基苯酚浓度为0.1mg/mL的混合标准溶液重复进样5次,峰面积的相对标准偏差(RSD)分别为0.3%和1.0%。抗氧剂168和2,4-二叔丁基苯酚的标准曲线见图2和图3。
实施例4.样品的测定精确称取1#抗氧剂168样品20mg,置于25mL容量瓶中,先加入12.5mL二氯甲烷,振摇使之全部溶解,再用甲醇定容至25mL,进样10μL,色谱图如图4,按外标法计算含量。
同样配制三份样品溶液,测得1#样品中抗氧剂168的平均含量为99.24%,RSD为0.1%,2,4-二叔丁基苯酚的平均含量为0.390%,RSD为1.8%。取其中一份样品溶液,重复进样三针,测得抗氧剂168的平均含量为99.36%,RSD为0.2%,2,4-二叔丁基苯酚的平均含量为0.39%,RSD为1.9%。
实施例5.抗氧剂168中2,4-二叔丁基苯酚检测方法的验证目前被国内外一致接受的抗氧剂168中2,4-二叔丁基苯酚最大残留量的指标为0.3%,有些作者提出抗氧剂168工业产品的甲苯透光率与游离酚的含量存在相关性,即如果168中2,4-二叔丁基苯酚的含量符合要求,在425nm和500nm波长下,10%甲苯溶液透光率应该分别不小于97%和98%[8],我们对此进行了验证。
分别称取不同批号抗氧剂168工业样品约1g,溶于10mL甲苯中,配制成10%的甲苯溶液进行透光率的测定,同时按照本文2.1.3之步骤测定了其中2,4-二叔丁基苯酚含量,结果一并列于表1。
表1抗氧剂168样品的甲苯溶液透光率测定结果与色谱测定结果比较样品批号2# 3# 4# 5# 6#2,4-二叔丁基苯酚含量/%,HPLC0.044 0.0360.0520.1900.380透光率T425,分光光度法 97.498.3 98.9 98.8 98.4透光率T500,分光光度法 98.398.4 99.0 99.0 98.5由表1的结果可知,抗氧剂168的甲苯溶液的透光率和其中2,4-二叔丁基苯酚的含量并无对应关系,且HPLC测得的2,4-二叔丁基苯酚含量为0.380%的样品,透光率实验也符合要求。由抗氧剂168和2,4-二叔丁基苯酚在200nm~600nm的PDA紫外-可见光谱(图5)可知,在425nm和500nm处,2,4-二叔丁基苯酚并无特征吸收,故用这种测量方法估计2,4-二叔丁基苯酚含量没有依据。
权利要求
1.一种抗氧剂168及其杂质的高效液相色谱分析法,其特征是高效液相色谱的条件为色谱柱C18,5μm,150×4.6mm(I.D.);柱温30℃;流动相组成和梯度条件0min 95%甲醇-5%水5min 100%甲醇-0%水20min 100%甲醇-0%水流动相流速1.0mL/min;检测波长275nm;进样量5-10μL。
全文摘要
一种抗氧剂168及其杂质的高效液相色谱分析法,其特征是高效液相色谱的条件为色谱柱C
文档编号G01N30/88GK1614413SQ20041006532
公开日2005年5月11日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者练鸿振, 李丹妮, 刘雯雯 申请人:南京大学