高效液相色谱法测定马来酸、丁二酸和富马酸的含量

原晓丽，夏伦超，恺 峰，李国栋，淡玄玄

（新疆至臻化工工程研究中心有限公司，新疆 石河子 832000）

丁二酸俗称琥珀酸，是一种重要的有机化工原料及中间体，主要应用于制药、农药、食品、合成塑料、橡胶、防护涂料、染料和其他工业中[1]。丁二酸的纯度和品质对其应用领域有直接的影响，市场要求的丁二酸纯度一般大于95 %[2]，国标工业用丁二酸的优等品纯度≥99.7 %[3]，聚合级的纯度要求更高。目前丁二酸的生产工艺主要有电解法、生物法、加氢法[4]，但这3种工艺在实际生产中往往副产一些其他的有机酸，导致丁二酸的纯度不足，成品质量不合格。例如在电解合成丁二酸的工业化过程中发现，副产物富马酸的生成，使得成品的杂质含量超标，导致丁二酸的成品质量不合格。因此，测定丁二酸中的杂质有机酸具有重要意义，尤其对于原料马来酸和副产物富马酸的准确测定，有助于优化工艺，调整生产参数，进而提高丁二酸的品质。

马淳安等[4]研究建立了离子色谱法，用于快速测定电解液中马来酸和丁二酸的含量。李杰等[5]建立了高效液相色谱法用于测定淀粉与饮料中的马来酸和富马酸，但未见采用高效液相色谱法同时测定马来酸、丁二酸和富马酸的相关报道。

本研究建立了高效液相色谱法同时测定原料马来酸、产物丁二酸和副产物富马酸的方法，方法的分离效果好，精密度高，对生产高品质丁二酸具有重要的监测作用。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：1260高效液相色谱仪（配置VWD可变波长紫外吸光光度检测器、柱温箱、四元泵、色谱工作站），溶剂过滤器（配置0.45μm有机滤膜和水相滤膜），AP-9925型真空泵，ME204型电子分析天平，KQ-500E型超声波清洗器。

试剂：马来酸，丁二酸，富马酸(试剂级)，磷酸(分析纯)，甲醇(高效液相色谱淋洗液)，超纯水。

马来酸、丁二酸、富马酸系列标准溶液：分别精确称取一定量的马来酸、丁二酸、富马酸标准样品（精确至0.0001g），用水溶解后定容至100mL容量瓶。分别配制0.005、0.01、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25g·L-1的马来酸和富马酸系列标准溶液，以及0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g·L-1的丁二酸系列标准溶液。

混合标准溶液：分别准确称取一定量的马来酸、丁二酸、富马酸标准样品，用水溶解后，定容至100mL容量瓶中，配制4组不同质量浓度的混合标准溶液，分别为1#：马来酸0.3750g·L-1、丁 二 酸2.0348g·L-1、富 马 酸0.1250g·L-1；2#：马 来 酸0.1875g·L-1、丁 二 酸2.2892g·L-1、富 马酸0.0625g·L-1；3#：马 来 酸0.0938g·L-1、丁 二酸2.4163g·L-1、富 马 酸0.0313g·L-1；4#：马 来酸0.0188g·L-1、丁 二 酸2.5181g·L-1、富 马 酸0.0063g·L-1。

1.2 色谱分析条件

色谱柱：Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18硅胶键合相填充柱（4.6mm×150mm，5μm），流动相：0.1 %磷酸水溶液∶甲醇=88∶12（V∶V），流动相流速0.5 mL·min-1，柱温30℃，检测器分析波长210 nm，进样量10μL。

2 结果与讨论

2.1 液相色谱图

图1和图2分别为马来酸、丁二酸、富马酸系列标准溶液及其不同质量浓度混合标准溶液的液相色谱图。可以看出，马来酸 、丁二酸、富马酸的峰面积，均随其质量浓度的增加而增大，呈现良好的线性关系。高效液相色谱法可以将马来酸 、丁二酸、富马酸很好地分离并定量。

图1 系列标准溶液的色谱图Fig.1 series Chromatogram of standard solution

图2 不同质量浓度的混合标准溶液的色谱图Fig.2 Chromatogram of mixed standard solution with different mass concentration

2.2 标准曲线

将配制的马来酸、丁二酸、富马酸系列标准溶液，分别用0.45μm微孔滤膜过滤后，在色谱条件下进样10μL测定，得到各标准溶液的谱图。从谱图可以看出，保留时间分别为4.085、5.006、5.652 min。以有机酸标准溶液的质量浓度x对峰面积y进行线性回归，得到标准曲线方程（表1）。

表1 3种有机酸标准曲线方程Table 1 Standard curve equation of three organic acids

2.3 精密度和加标回收率实验

表2 加标样品的回收率与精密度（n=3）Table 2 The recovery and precision of Standard Sample (n = 3)

取有机酸混合标准溶液，以空白为基质进行加标回收实验，按2.2的色谱条件进样，计算相对标准偏差（RSD）和平均加标回收率，实验结果见表2。结果显示各有机酸的平均加标回收率在99%～110%之间，RSD均在0.5%以下，说明本方法的精密度高。

2.4 样品测定

移取1 mL工业级丁二酸液体样品，用水稀释后定容至100 mL容量瓶，摇匀，用0.45μm滤膜过滤后进样10μL测定。记录各有机酸的峰面积y，根据标准曲线计算出对应有机酸的质量浓度x。

图3 样品测定的液相色谱图Fig. 3 Determination of liquid chromatogram by sample

3 结论

本文采用Eclipse XDB-C18色谱柱，以0.1%磷酸水溶液和甲醇作为流动相，流速0.5 mL·min-1，检测波长210nm进行检测，能在8min内将丁二酸等有机酸进行分离定量检测，准确度高，精密度好。在测定丁二酸的过程中，该方法对工艺参数的优化控制起到重要作用。