Газ хроматографиясы арқылы иондық емес целлюлоза эфирі

Иондық емес целлюлоза эфиріндегі орынбасарлардың құрамы газ хроматографиясы арқылы анықталып, алынған нәтижелер химиялық титрлеумен уақытты қажет ететіндігі, жұмыс істеуі, дәлдігі, қайталануы, құны және т.б. көрсеткіштері бойынша салыстырылып, баған температурасы талқыланды. Бөлу әсеріне баған ұзындығы сияқты хроматографиялық жағдайлардың әсері. Нәтижелер газ хроматографиясының танымал етуге тұрарлық аналитикалық әдіс екенін көрсетті.
Негізгі сөздер: иондық емес целлюлоза эфирі; газ хроматографиясы; алмастырғыш мазмұны

Целлюлозаның иондық емес эфирлеріне метилцеллюлоза (МК), гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), гидроксиэтилцеллюлоза (HEC) және т.б. жатады. Бұл материалдар медицинада, тамақ өнімдерінде, мұнайда және т.б. кеңінен қолданылады. Өйткені алмастырғыштардың мазмұны басқалардың өнімділігіне үлкен әсер етеді. иондық целлюлоза эфирі материалдары үшін алмастырғыштардың құрамын дәл және жылдам анықтау қажет. Қазіргі уақытта отандық өндірушілердің көпшілігі талдау үшін дәстүрлі химиялық титрлеу әдісін қолданады, ол көп еңбекті қажет етеді және дәлдік пен қайталануға кепілдік беру қиын. Осы себепті бұл жұмыста иондық емес целлюлоза эфир алмастырғыштарының құрамын газ хроматографиясы арқылы анықтау әдісі зерттеліп, сынақ нәтижелеріне әсер ететін факторлар талданып, жақсы нәтижелер алынған.

1. Эксперимент
1.1 Құрал
Beijing Purui Analytical Instrument Co., Ltd шығарған GC-7800 газ хроматографы.
1.2 Реагенттер
Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), гидроксиэтилцеллюлоза (HEC), үйде жасалған; метил йодид, этил йодид, изопропан йодид, иодты қышқыл (57%), толуол, адипин қышқылы, о-ди толуол аналитикалық дәрежеде болды.
1.3 Газ хроматографиясын анықтау
1.3.1 Газ хроматографиясының шарттары
Тот баспайтын болаттан жасалған колонна ((SE-30, 3% Chmmosorb, WAW DMCS); булану камерасының температурасы 200°C; детектор: TCD, 200°C; колонна температурасы 100°C; тасымалдаушы газ: H2, 40 мл/мин.
1.3.2 Стандартты ерітіндіні дайындау
(1) Ішкі стандартты ерітіндіні дайындау: Шамамен 6,25 г толуол алыңыз және 250 мл өлшемді колбаға салыңыз, белгіге дейін о-ксилолмен сұйылтыңыз, жақсылап шайқаңыз және бір жаққа қойыңыз.
(2) Стандартты ерітіндіні дайындау: әртүрлі үлгілердің сәйкес стандартты шешімдері бар және HPMC үлгілері мұнда мысал ретінде алынған. Сәйкес құтыға адипин қышқылының белгілі бір мөлшерін, 2 мл иодты қышқылды және ішкі стандартты ерітіндіні қосып, құтыны дәл өлшеңіз. Йодоизопропанның сәйкес мөлшерін қосыңыз, оны өлшеңіз және қосылған йодоизопропан мөлшерін есептеңіз. Қайтадан метил иодиді қосыңыз, бірдей өлшеңіз, метил иодиді қосатын мөлшерді есептеңіз. Толығымен дірілдеп, оны стратификацияға қалдырыңыз және кейінірек пайдалану үшін жарықтан аулақ ұстаңыз.
1.3.3 Үлгі ерітіндісін дайындау
5 мл қалың қабырғалы реакторға 0,065 г құрғақ HPMC үлгісін дәл өлшеп, бірдей салмақтағы адипин қышқылын, 2 мл ішкі стандартты ерітінді мен йод қышқылын қосыңыз, реакция бөтелкесін тез жабыңыз және оны дәл өлшеңіз. Шайқаңыз және 150°C температурада 60 минут бойы қыздырыңыз, кезең ішінде дұрыс шайқаңыз. Салқындатыңыз және өлшеңіз. Реакцияға дейін және одан кейінгі салмақ жоғалту 10 мг-ден көп болса, үлгі ерітіндісі жарамсыз және ерітіндіні қайта дайындау қажет. Үлгі ерітіндісін стратификацияға қалдырғаннан кейін, жоғарғы органикалық фаза ерітіндісінің 2 мкл абайлап тартып, оны газ хроматографына енгізіп, спектрді жазып алыңыз. Басқа иондық емес целлюлоза эфир үлгілері HPMC сияқты өңделген.
1.3.4 Өлшеу принципі
Мысал ретінде HPMC алатын болсақ, бұл целлюлоза алкил гидроксиалкил аралас эфир, ол барлық метоксил және гидроксипропоксил эфир байланыстарын үзу және сәйкес йодоалканды генерациялау үшін гидроиод қышқылымен бірге қыздырылады.
Жоғары температура мен ауа өткізбейтін жағдайларда катализатор ретінде адипин қышқылымен HPMC иодты қышқылмен әрекеттеседі, ал метоксил мен гидроксипропоксил метил йодид пен изопропан йодидіне айналады. Абсорбент және еріткіш ретінде o-ксилолды пайдалану катализатор мен абсорбенттің рөлі толық гидролиз реакциясын ынталандыру болып табылады. Ішкі стандартты ерітінді ретінде толуол таңдалады, ал стандартты ерітінді ретінде метил иодиді мен изопропан йодиді қолданылады. Ішкі стандарттың және стандартты ерітіндінің ең жоғары аймақтарына сәйкес үлгідегі метоксил мен гидроксипропоксилдің мазмұнын есептеуге болады.

2. Нәтижелер және талқылау
Бұл тәжірибеде пайдаланылған хроматографиялық баған полярлы емес. Әрбір компоненттің қайнау температурасына сәйкес ең жоғары ретті метил йодид, изопропан йодид, толуол және о-ксилол.
2.1 Газ хроматографиясы мен химиялық титрлеуді салыстыру
Химиялық титрлеу арқылы HPMC метоксил және гидроксипропоксил құрамын анықтау салыстырмалы түрде жетілген және қазіргі уақытта екі жиі қолданылатын әдіс бар: Фармакопея әдісі және жетілдірілген әдіс. Дегенмен, осы екі химиялық әдістің екеуі де көп мөлшерде ерітінділерді дайындауды талап етеді, операция күрделі, уақытты қажет етеді және сыртқы факторлардың әсерінен көп әсер етеді. Салыстырмалы түрде айтатын болсақ, газ хроматографиясы өте қарапайым, үйренуге және түсінуге оңай.
HPMC құрамындағы метоксил мөлшері (w1) және гидроксипропоксил мөлшері (w2) сәйкесінше газ хроматографиясы және химиялық титрлеу арқылы анықталды. Бұл екі әдістің нәтижелері өте жақын екенін көруге болады, бұл екі әдістің де нәтижелердің дәлдігіне кепілдік бере алатынын көрсетеді.
Химиялық титрлеу мен газ хроматографиясын уақыт шығыны, пайдаланудың қарапайымдылығы, қайталануы және құны бойынша салыстыра отырып, нәтижелер фазалық хроматографияның ең үлкен артықшылығы ыңғайлылық, жылдамдық және жоғары тиімділік екенін көрсетеді. Реагенттер мен ерітінділердің көп мөлшерін дайындаудың қажеті жоқ және үлгіні өлшеуге он минуттан астам уақыт қажет, ал нақты үнемделген уақыт статистикадан көп болады. Химиялық титрлеу әдісінде титрлеудің соңғы нүктесін бағалаудағы адам қателігі үлкен, ал газ хроматографиясы сынағының нәтижелеріне адам факторлары аз әсер етеді. Сонымен қатар, газ хроматографиясы реакция өнімдерін бөлетін және олардың мөлшерін анықтайтын бөлу әдісі болып табылады. Егер ол GC/MS, GC/FTIR және т. . Сонымен қатар, химиялық титрлеуге қарағанда газ хроматографиясының нәтижелерінің қайталануы жақсырақ.
Газ хроматографиясының кемшілігі – құны жоғары. Газ хроматография станциясын құрудан бастап аспапқа қызмет көрсетуге және хроматографиялық колонканы таңдауға дейінгі шығындар химиялық титрлеу әдісіне қарағанда жоғары. Детектор түрі, хроматографиялық баған және стационарлық фазаны таңдау, т.б. сияқты әртүрлі құрал конфигурациялары мен сынақ шарттары да нәтижелерге әсер етеді.
2.2 Анықтау нәтижелеріне газ хроматографиясы жағдайларының әсері
Газ хроматографиясы тәжірибелері үшін ең дәлірек нәтиже алу үшін сәйкес хроматографиялық жағдайларды анықтау маңызды болып табылады. Бұл тәжірибеде шикізат ретінде гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭК) және гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМК) қолданылды және екі фактордың, баған температурасы мен баған ұзындығының әсері зерттелді.
Бөліну дәрежесі R ≥ 1,5 болғанда оны толық бөлу деп атайды. «Қытай фармакопеясының» ережелеріне сәйкес R 1,5-тен жоғары болуы керек. Үш температурадағы баған температурасымен біріктірілгенде, әрбір құрамдас бөліктің рұқсаты R90°C>R100°C>R110°C болатын негізгі бөлу талаптарына сәйкес келетін 1,5-тен жоғары. Қалдық коэффициентін ескере отырып, қалдық коэффициенті r>1 - қалдық шыңы, r<1 - алдыңғы шың, ал r 1-ге жақын болған сайын, хроматографиялық колоннаның өнімділігі соғұрлым жақсы болады. Толуол және этилиодид үшін, R90°C>R100°C>R110°C; o-ксилол - ең жоғары қайнау температурасы бар еріткіш, R90°C
Тәжірибе нәтижелеріне колонна ұзындығының әсері бірдей жағдайларда хроматографиялық колоннаның ұзындығы ғана өзгеретінін көрсетеді. 3м және 2м оралған бағанмен салыстырғанда, 3м бағанның талдау нәтижелері мен рұқсаты жақсырақ, ал баған неғұрлым ұзағырақ болса, бағананың тиімділігі соғұрлым жақсы болады. Мән неғұрлым жоғары болса, нәтиже соғұрлым сенімді болады.

3. Қорытынды
Гидроиод қышқылы иондық емес целлюлоза эфирінің эфирлік байланысын бұзу үшін пайдаланылады, ол газ хроматографиясы арқылы бөлініп, орынбасушының мазмұнын алу үшін ішкі стандартты әдіспен өлшенетін шағын молекулалы йодидті генерациялайды. Гидроксипропилметилцеллюлозадан басқа, бұл әдіс үшін қолайлы целлюлоза эфирлеріне гидроксиэтил целлюлоза, гидроксиэтилметилцеллюлоза және метилцеллюлоза жатады және үлгіні өңдеу әдісі ұқсас.
Дәстүрлі химиялық титрлеу әдісімен салыстырғанда, иондық емес целлюлоза эфирінің алмастырғыш құрамын газ хроматографиялық талдаудың көптеген артықшылықтары бар. Принцип қарапайым және түсінуге оңай, операция ыңғайлы, сонымен қатар дәрі-дәрмектер мен реактивтердің көп мөлшерін дайындаудың қажеті жоқ, бұл талдау уақытын айтарлықтай үнемдейді. Бұл әдіспен алынған нәтижелер химиялық титрлеу нәтижесінде алынған нәтижелерге сәйкес келеді.
Орынбасушы құрамын газ хроматографиясы арқылы талдау кезінде сәйкес және оңтайлы хроматографиялық жағдайларды таңдау өте маңызды. Әдетте, баған температурасын төмендету немесе баған ұзындығын ұлғайту ажыратымдылықты тиімді жақсартуы мүмкін, бірақ бағанның тым төмен температурасына байланысты құрамдас бөліктердің бағанда конденсациялануын болдырмау үшін абай болу керек.
Қазіргі уақытта отандық өндірушілердің көпшілігі алмастырғыштардың құрамын анықтау үшін әлі де химиялық титрлеуді қолданады. Дегенмен, әртүрлі аспектілердің артықшылықтары мен кемшіліктерін ескере отырып, газ хроматографиясы даму тенденциялары тұрғысынан алға жылжытуға тұрарлық қарапайым және жылдам сынақ әдісі болып табылады.