Ոչ իոնային ցելյուլոզային եթեր՝ գազային քրոմատագրմամբ

Ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերում փոխարինողների պարունակությունը որոշվել է գազային քրոմատագրմամբ, և արդյունքները համեմատվել են քիմիական տիտրացիայի հետ՝ ժամանակատար, գործառնական, ճշգրտության, կրկնելիության, արժեքի և այլնի առումով, և քննարկվել է սյունակի ջերմաստիճանը: Քրոմատոգրաֆիկ պայմանների ազդեցությունը, ինչպիսիք են սյունակի երկարությունը, տարանջատման ազդեցության վրա: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ գազային քրոմատոգրաֆիան անալիտիկ մեթոդ է, որն արժե հանրահռչակել:
Բանալի բառեր. ոչ իոնային ցելյուլոզային եթեր; գազային քրոմատոգրաֆիա; փոխարինող բովանդակություն

Ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերները ներառում են մեթիլցելյուլոզա (MC), հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզա (HPMC), հիդրօքսիէթիլցելյուլոզա (HEC) և այլն: Այս նյութերը լայնորեն օգտագործվում են բժշկության, սննդի, նավթի և այլնի մեջ: Քանի որ փոխարինողների պարունակությունը մեծ ազդեցություն ունի ոչ- իոնային ցելյուլոզային եթերային նյութեր, անհրաժեշտ է ճշգրիտ և արագ որոշել փոխարինիչների պարունակությունը։ Ներկայում հայրենական արտադրողների մեծ մասը ընդունում է վերլուծության համար քիմիական տիտրման ավանդական մեթոդը, որը աշխատատար է և դժվար է երաշխավորել ճշգրտությունն ու կրկնելիությունը: Այդ իսկ պատճառով այս աշխատությունը ուսումնասիրում է ոչ իոնային բջջանյութի եթերի փոխարինիչների պարունակությունը գազային քրոմատոգրաֆիայի միջոցով որոշելու մեթոդը, վերլուծում է փորձարկման արդյունքների վրա ազդող գործոնները և ստանում լավ արդյունքներ:

1. Փորձ
1.1 Գործիք
GC-7800 գազային քրոմատոգրաֆ, արտադրված Beijing Purui Analytical Instrument Co., Ltd.-ի կողմից:
1.2 Ռեակտիվներ
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), hydroxyethylcellulose (HEC), տնական; մեթիլ յոդիդ, էթիլ յոդիդ, իզոպրոպան յոդիդ, հիդրոիոդաթթու (57%), տոլուոլ, ադիպաթթու, օ-դի տոլուոլը եղել է անալիտիկ աստիճանի:
1.3 Գազային քրոմատոգրաֆիայի որոշում
1.3.1 Գազային քրոմատագրման պայմաններ
Չժանգոտվող պողպատից սյուն ((SE-30, 3% Chmmosorb, WAW DMCS); գոլորշիացման խցիկի ջերմաստիճանը 200°C; դետեկտոր՝ TCD, 200°C; սյունակի ջերմաստիճանը 100°C; կրող գազ՝ H2, 40 մլ/րոպե:
1.3.2 Ստանդարտ լուծույթի պատրաստում
(1) Ներքին ստանդարտ լուծույթի պատրաստում. Վերցրեք մոտ 6,25 գ տոլուոլ և դրեք 250 մլ ծավալային կոլբայի մեջ, նոսրացրեք մինչև նշագիծը օ-քսիլենով, լավ թափահարեք և մի կողմ դրեք:
(2) Ստանդարտ լուծույթի պատրաստում. տարբեր նմուշներ ունեն համապատասխան ստանդարտ լուծույթներ, և այստեղ որպես օրինակ վերցված են HPMC նմուշները: Համապատասխան սրվակի մեջ ավելացրեք որոշակի քանակությամբ ադիպաթթու, 2 մլ հիդրոիոդաթթու և ներքին ստանդարտ լուծույթ և ճշգրիտ կշռեք սրվակը: Ավելացնել համապատասխան քանակությամբ յոդիզոպրոպան, կշռել այն և հաշվարկել ավելացված յոդիզոպրոպանի քանակը: Կրկին ավելացրեք մեթիլ յոդիդ, հավասարաչափ կշռեք, հաշվարկեք մեթիլ յոդիդ ավելացնող քանակությունը։ Ամբողջությամբ թրթռեք, թողեք այն կանգնի շերտավորման համար և հեռու պահեք լույսից՝ հետագայում օգտագործելու համար:
1.3.3 Նմուշի լուծույթի պատրաստում
Ճշգրիտ կշռեք 0,065 գ չոր HPMC նմուշը 5 մլ հաստ պատով ռեակտորի մեջ, ավելացրեք հավասար քաշով ադիպաթթու, 2 մլ ներքին ստանդարտ լուծույթ և հիդրյոդաթթու, արագ փակեք ռեակցիայի շիշը և ճշգրիտ կշռեք այն: Թափահարեք և տաքացրեք 150°C-ում 60 րոպե՝ ճիշտ թափահարելով այդ ժամանակահատվածում: Հովացրեք և կշռեք: Եթե ​​ռեակցիայից առաջ և հետո քաշի կորուստը 10 մգ-ից ավելի է, նմուշի լուծույթը անվավեր է, և լուծումը պետք է նորից պատրաստվի: Այն բանից հետո, երբ նմուշի լուծույթը թույլ տվեց կանգնել շերտավորման համար, զգուշորեն քաշեք 2 մկլ վերին օրգանական փուլային լուծույթ, ներարկեք այն գազային քրոմատոգրաֆում և գրանցեք սպեկտրը: Այլ ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերի նմուշները վերաբերվել են HPMC-ի նման:
1.3.4 Չափման սկզբունք
Օրինակ՝ HPMC-ն ցելյուլոզային ալկիլ հիդրօքսիալկիլ խառը եթեր է, որը ջեռուցվում է հիդրոիոդաթթվի հետ՝ կոտրելու բոլոր մեթոքսիլ և հիդրօքսիպրոպոքսիլ եթերային կապերը և առաջացնել համապատասխան յոդալկան:
Բարձր ջերմաստիճանի և հերմետիկ պայմաններում, որպես կատալիզատոր ադիպաթթուով, HPMC-ն փոխազդում է հիդրոիոդաթթվի հետ, իսկ մեթոքսիլն ու հիդրօքսիպրոպոքսիլը վերածվում են մեթիլյոդիդի և իզոպրոպանյոդիդի։ Օգտագործելով o-xylene որպես ներծծող և լուծիչ, կատալիզատորի և ներծծողի դերը հիդրոլիզի ամբողջական ռեակցիայի խթանումն է: Որպես ներքին ստանդարտ լուծույթ ընտրվում է տոլուոլը, իսկ որպես ստանդարտ լուծույթ օգտագործվում են մեթիլ յոդիդը և իզոպրոպան յոդիդը: Ըստ ներքին ստանդարտի գագաթնակետային տարածքների և ստանդարտ լուծույթի, նմուշում կարելի է հաշվարկել մեթոքսիլի և հիդրօքսիպրոպոքսիլի պարունակությունը:

2. Արդյունքներ և քննարկում
Այս փորձի ժամանակ օգտագործված քրոմատոգրաֆիկ սյունակը ոչ բևեռ է: Ըստ յուրաքանչյուր բաղադրիչի եռման կետի, գագաթնակետային կարգն է մեթիլ յոդիդ, իզոպրոպան յոդիդ, տոլուոլ և օ-քսիլեն:
2.1 Գազային քրոմատագրության և քիմիական տիտրման համեմատություն
HPMC-ի մեթոքսիլ և հիդրօքսիպրոպոքսիլ պարունակության որոշումը քիմիական տիտրման միջոցով համեմատաբար հասուն է, և ներկայումս գոյություն ունեն երկու սովորաբար օգտագործվող մեթոդներ՝ Դեղագրության մեթոդ և բարելավված մեթոդ: Այնուամենայնիվ, այս երկու քիմիական մեթոդներն էլ պահանջում են մեծ քանակությամբ լուծույթների պատրաստում, վիրահատությունը բարդ է, ժամանակատար և մեծապես ազդում է արտաքին գործոններից: Համեմատաբար ասած, գազային քրոմատագրությունը շատ պարզ է, հեշտ է սովորել և հասկանալ:
HPMC-ում մետօքսիլի պարունակության (w1) և հիդրօքսիպրոպոքսիլի պարունակության (w2) արդյունքները որոշվել են համապատասխանաբար գազային քրոմատագրման և քիմիական տիտրման միջոցով: Կարելի է տեսնել, որ այս երկու մեթոդների արդյունքները շատ մոտ են, ինչը ցույց է տալիս, որ երկու մեթոդներն էլ կարող են երաշխավորել արդյունքների ճշգրտությունը:
Համեմատելով քիմիական տիտրումը և գազային քրոմատագրությունը ժամանակի սպառման, շահագործման հեշտության, կրկնելիության և արժեքի առումով՝ արդյունքները ցույց են տալիս, որ փուլային քրոմատագրության ամենամեծ առավելությունը հարմարավետությունն է, արագությունը և բարձր արդյունավետությունը: Մեծ քանակությամբ ռեակտիվների և լուծույթների պատրաստման կարիք չկա, և նմուշը չափելու համար պահանջվում է ընդամենը տասը րոպեից ավելի, իսկ իրական խնայված ժամանակը ավելի մեծ կլինի, քան վիճակագրությունը: Քիմիական տիտրման մեթոդում մարդկային սխալը տիտրման վերջնակետը գնահատելիս մեծ է, մինչդեռ գազային քրոմատոգրաֆիայի թեստի արդյունքների վրա ավելի քիչ են ազդում մարդկային գործոնները: Ավելին, գազային քրոմատագրությունը տարանջատման տեխնիկա է, որն առանձնացնում է ռեակցիայի արտադրանքները և քանակականացնում դրանք: Եթե ​​այն կարող է համագործակցել այլ չափիչ գործիքների հետ, ինչպիսիք են GC/MS, GC/FTIR և այլն, այն կարող է օգտագործվել որոշ բարդ անհայտ նմուշներ հայտնաբերելու համար (ձևափոխված մանրաթելեր) Պարզ եթերային արտադրանքները) շատ ձեռնտու են, ինչը չի համապատասխանում քիմիական տիտրմանը: . Բացի այդ, գազային քրոմատոգրաֆիայի արդյունքների վերարտադրելիությունը ավելի լավ է, քան քիմիական տիտրումը:
Գազային քրոմատոգրաֆիայի թերությունն այն է, որ ինքնարժեքը բարձր է: Գազային քրոմատագրման կայանի ստեղծումից մինչև գործիքի սպասարկումը և քրոմատոգրաֆիկ սյունակի ընտրությունը ավելի բարձր են, քան քիմիական տիտրման մեթոդը: Գործիքների տարբեր կոնֆիգուրացիաները և փորձարկման պայմանները նույնպես կազդեն արդյունքների վրա, ինչպիսիք են դետեկտորի տեսակը, քրոմատոգրաֆիկ սյունը և անշարժ փուլի ընտրությունը և այլն:
2.2 Գազային քրոմատոգրաֆիայի պայմանների ազդեցությունը որոշման արդյունքների վրա
Գազային քրոմատոգրաֆիայի փորձերի համար հիմնականը համապատասխան քրոմատոգրաֆիկ պայմանների որոշումն է՝ ավելի ճշգրիտ արդյունքներ ստանալու համար: Այս փորձի ժամանակ որպես հումք օգտագործվել են հիդրօքսիէթիլցելյուլոզա (HEC) և hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), և ուսումնասիրվել է երկու գործոնի՝ սյունակի ջերմաստիճանի և սյունակի երկարության ազդեցությունը։
Երբ տարանջատման աստիճանը R ≥ 1,5 է, այն կոչվում է ամբողջական տարանջատում։ Համաձայն «Չինական դեղագրքի» դրույթների, R-ն պետք է լինի 1,5-ից մեծ: Երեք ջերմաստիճանում սյունակի ջերմաստիճանի հետ համակցված՝ յուրաքանչյուր բաղադրիչի թույլատրելիությունը 1,5-ից ավելի է, որը համապատասխանում է տարանջատման հիմնական պահանջներին, որոնք են՝ R90°C>R100°C>R110°C: Հաշվի առնելով պոչամբարի գործակիցը, պոչային գործակիցը r>1-ը պոչամբարն է, r<1-ը՝ առջևի գագաթը, և որքան r-ը մոտ է 1-ին, այնքան ավելի լավ է գործում քրոմատոգրաֆիկ սյունակը: Տոլուոլի և էթիլյոդիդի համար՝ R90°C>R100°C>R110°C; o-քսիլենը ամենաբարձր եռման կետով լուծիչն է՝ R90°C
Սյունակի երկարության ազդեցությունը փորձարարական արդյունքների վրա ցույց է տալիս, որ նույն պայմաններում փոխվում է միայն քրոմատոգրաֆիկ սյունակի երկարությունը: Համեմատած 3 մ և 2 մ սյունակի հետ համեմատած, 3 մ սյունակի վերլուծության արդյունքները և լուծումը ավելի լավն են, և որքան երկար է սյունը, այնքան ավելի լավ է սյունակի արդյունավետությունը: Որքան բարձր է արժեքը, այնքան ավելի հուսալի կլինի արդյունքը:

3. Եզրակացություն
Հիդրոիոդաթթուն օգտագործվում է ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերի եթերային կապը ոչնչացնելու համար՝ առաջացնելու փոքր մոլեկուլ յոդիդ, որն առանձնացվում է գազային քրոմատագրմամբ և քանակականացվում ներքին ստանդարտ մեթոդով՝ փոխարինողի պարունակությունը ստանալու համար: Բացի հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզից, այս մեթոդի համար հարմար ցելյուլոզային եթերները ներառում են հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզա, հիդրօքսիէթիլ մեթիլցելյուլոզա և մեթիլցելյուլոզա, և նմուշների մշակման մեթոդը նման է:
Համեմատած ավանդական քիմիական տիտրման մեթոդի հետ, ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերի փոխարինիչների պարունակության գազային քրոմատոգրաֆիկ վերլուծությունը շատ առավելություններ ունի: Սկզբունքը պարզ է և հեշտ հասկանալի, վիրահատությունը հարմար է, և կարիք չկա մեծ քանակությամբ դեղամիջոցների և ռեագենտների պատրաստման, ինչը մեծապես խնայում է վերլուծության ժամանակը: Այս մեթոդով ստացված արդյունքները համահունչ են քիմիական տիտրման արդյունքում ստացված արդյունքներին:
Գազային քրոմատագրությամբ փոխարինող նյութերի պարունակությունը վերլուծելիս շատ կարևոր է ընտրել համապատասխան և օպտիմալ քրոմատոգրաֆիկ պայմաններ: Ընդհանրապես, սյունակի ջերմաստիճանը նվազեցնելը կամ սյունակի երկարությունը մեծացնելը կարող է արդյունավետորեն բարելավել լուծումը, սակայն պետք է ուշադրություն դարձնել, որպեսզի սյունակում բաղադրիչները չխտանան սյունակի չափազանց ցածր ջերմաստիճանի պատճառով:
Ներկայում հայրենական արտադրողների մեծամասնությունը դեռևս օգտագործում է քիմիական տիտրացիա՝ որոշելու փոխարինիչների պարունակությունը: Այնուամենայնիվ, հաշվի առնելով տարբեր ասպեկտների առավելություններն ու թերությունները, գազային քրոմատոգրաֆիան պարզ և արագ փորձարկման մեթոդ է, որն արժե խթանել զարգացման միտումների տեսանկյունից: