气相色谱法测定聚乳酸中的单体残留

【摘要】 测定聚乳酸中丙交酯的含量。采用毛细管气相色谱法，色谱系统为：AC20色谱柱;柱温150℃;载气为氮气;检测器为FID。在色谱条件下，测得丙交酯线性良好(γ>0.99);平均回收率为99.8%;RSD0.18%;最低检测限为3.413 μg/mL，样品中丙交酯残留量符合要求。该方法灵敏、准确、可靠。

【关键词】 毛细管气相色谱法;聚乳酸;丙交酯 ;单体残留;测定

Abstract：To determine the contents of residual lactide in PLA.A Simple capillary gas chromatography method was established with FID detector. The capillary column was AC20 with 150℃;the residual monomer contents were calculated by the external standard method.The linearities were fairly good(γ>0.99). The average recoveries were 99.8 % with RSD of 0.18%. The limit of detection was 3.413 μg/mL. The contents of residual monomer in samples were complied with the specification requirements. This method is simple, rapid and accurate.

Key words：Capillary gas chromatography;Polyactic acid;Lactide;Residual monomer;Determination

1 引 言

聚乳酸因具有良好的生物相容性、生物可降解性，在生物医学工程领域有广阔的应用前景。我们合成的聚乳酸是用丙交酯作单体，为有效控制产品的质量，需对本品的单体残留量进行检查[1-3]。目前测定丙交酯残留的方法为氢核磁共振，但是无法定量。因此，建立一种简便、实用的分析方法测定聚乳酸残留单体，对于聚乳酸的研究开发和生产过程控制都是十分必要的。

我们采用毛细管气相色谱法对聚乳酸中的丙交酯单体残留进行测定。

2 仪器与试药

日本岛津GC-8A气相色谱仪;色谱柱：30QC3/AC20-0.5毛细管柱，30m×0.32mmI.D.(键合相为聚乙二醇);FID检测器;载气为高纯氮气;丙交酯为国产分析纯试剂。

3 方法与结果

3.1 色谱条件

毛细管色谱柱：30m×0.32mmI.D.以键合相为聚乙二醇;柱温：150℃;进样口温度为280℃;检测器温度为150℃;氮气(N2)压力为 150 kPa，氢气(H2)压力为100 kPa;助燃气(空气)压力为50 kPa，基础压为300 kPa。直接进样，进样量：1 μl。色谱图见图1、2。

3.2 对照品溶液的配制

精密称取丙交酯0.1022 g，置已加入少量三氯甲烷的10 ml容量瓶中，振摇，加三氯甲烷至刻度，作为对照品储备液5。

3.3 线形与范围

精密量取对照品储备液5 ml，置10 ml容量瓶中，加三氯甲烷于刻度，作为4号溶液;于4号样品液中分别精密量取1、5 ml，置10 ml容量瓶中，加三氯甲烷于刻度，作为2，3号溶液;于2号溶液中精密量取1 ml，置10 ml容量瓶中，加三氯甲烷于刻度，作为1号溶液。各精密量取1 μl，直接进样。

以浓度C为横坐标，峰面积A为纵坐标进行线形回归，求得PLA单体的回归方程为：

A=1.04951×10-6C+0.003048

R=0.99999

由上可知，浓度在0.01022～10.22 mg/ml范围内与各自峰面积线形关系良好，见表1。表1 丙交酯线形关系

3.4 最小检测限测定

用标准溶液0.01022 mg/ml，不断稀释，每一次稀释，取样进样，做GC，要求:S/N≥3，测得PLA单体的最小检测限为3.413 μg/ml。

3.5 精密度试验

精密量取3号溶液5 ml于10 ml容量瓶中，加三氯甲烷于刻度，照上述色谱条件进行测试。测得丙交酯的峰面积的RSD为4.8%，见表2。表2 丙交酯精密度试验

3.6 回收率试验

精密称取PLA(批号2008111801)约1 g,并精密量取2 ml贮备液(I),置于同一容量瓶,加三氯甲烷定容至刻度,溶解,摇匀,分别精密量取1 μl直接进样，照上述色谱条件进样测定,计算得丙交酯的平均回收率为99.8%，其RSD分别为0.18%。

3.7 样品残留量测定

样品：精密称取PLA1.0031 g于10 ml容量瓶中，加三氯甲烷定容至刻度，对照：精密称取对照品0.9956 g于10 ml容量瓶中，加三氯甲烷于刻度。

分别精密量取1 μl，直接进样按照中国药典2005年版二部附录ⅧP第二法，照重复性项下方法分别测定样品对照品溶液的峰面积;按外标法以峰面积计算。测得样品的峰面积为51 387，单体残留为0.049%，对照品的峰面积为443 440，单体残留为0.42%。

4 结论

综上所述，通过气相色谱分析法，在本研究确定的色谱条件下，可以快速、准确地分析聚乳酸中丙交酯单体的残留量。

【参考文献】

[1]付春华，罗彦凤，李永刚，等.气相色谱分析法在聚丙交酯合成中的应用[J].高分子材料科学与工程，2007，23(4)：170-173.

[2]张薇.新型生物降解材料聚乳酸综述[J].贵州化工，2008，3(3)：18-20.

[3]郑敦胜，郭锡坤，贺璇，等.直接缩聚法合成聚乳酸的工艺改进[J].塑料工业，2004，32(12)：8-10.