Определение органических кислот методом ВЭЖХ с применением системы EX-1800

Введение

Хроматографический метод анализа широко используется для контроля качества используемого сырья на предприятиях. Не смотря на множество существующих аккредитованных методик у компаний, зачастую возникает потребность в разработке собственных методов анализа. Одна из таких задач в пищевой промышленности – определение органических кислот. Существующие ГОСТы как ГОСТ 33808-2016 и ГОСТ 33332-2015 позволяют одновременно определить только 1-2 кислоты. Некоторые методики имеют более широкий список определяемых веществ как ГОСТ 32771-2014, но исследуемых показателей может быть недостаточно для конкретного предприятия из-за специфичного состава продукции. Таким образом, лабораториям приходится использовать несколько методик для анализа одной пробы, что значительно увеличивает время выдачи результатов.

В проекте, недавно реализованным на хроматографе компании Wufeng, было необходимо добиться разделения семи органических кислот для дальнейшего качественного и количественного анализа смесей синтезируемых кислот.

Полученный метод разделения органических кислот прошел следующие валидационные параметры: специфичность системы, пригодность хроматографической системы, линейность методики, правильность и повторяемость. Проверка пригодности хроматографической системы проводилась согласно критериям приемлемости: относительное стандартное отклонение времен удерживания менее 0,8% и площадей пиков менее 2%, коэффициент симметрии пиков в диапазоне 1-1,8, эффективность хроматографической колонки от 2000 теоретических тарелок и разрешение между пиками веществ от 1,5. В процессе подтверждения пригодности и работоспособности методики были осуществлены сличительные испытания с другими лабораториями. Результаты подтвердили пригодность методики касательно применения к задачам заказчика.

Для дальнейшей реализации методики сотрудники были обучены по работе с хроматографом и разработанным методом разделения кислот.

Условия проведения хроматографического анализа

1.  Хроматограф высокого давления EX1800 (Exformma Technologies, Wufeng, Китай) в комплектации:

• Насос градиентный 4-х канальный (макс. давление до 70МПа)
• Ручной инжектор
• Детектор спектрофотометрический двуволновой (диапазон 190 – 700 нм)
• Лоток для 6-ти растворителей

2.  Хроматографическая колонка COSMOSIL 5C18-PAQ 250х4,6 мм, 5 мкм, предколонка (картридж) COSMOSIL 5C18-MS 10х4.6мм, 5 мкм, держатель для предколонки

3.  Вспомогательное оборудование:

• Ультразвуковая баня
• Шприцы одноразовые вместимостью 2 мл
• Фильтрующие насадки на шприцы 0,45 мкм
• Система вакуумной фильтрации растворителей
• Фильтры мембранные 0,45 и 0,22 мкм
• Мешалка магнитная
• Система получения деионизированной воды высокой чистоты

4.  Реактивы:

• Фосфат аммония однозамещенный, чда
• Ортофосфорная кислота по ГОСТ 6552
• Ацетонитрил хроматографически чистый для градиентной ВЭЖХ
• Вода дистиллированная по ГОСТ 6709

5.  Стандарты:

• Муравьиная кислота с массовой долей основного вещества 99,5%, Acros Organics
• Молочная кислота - L(+) с массовой долей основного вещества 90%, neoFoxx
• Уксусная кислота ледяная с массовой долей основного вещества 99,9%, Scharlab
• Моногидрат лимонной кислоты сверхчистый AR с массовой долей основного вещества 99,7%, Sisco Research Laboratories Ко
• Пропионовая кислота с массовой долей основного вещества 99,5%, TCI
• Сорбиновая кислота с массовой долей основного вещества 99,9%, Merck
• Бензойная кислота с массовой долей основного вещества 99,5%, Sisco Research Laboratories

Так как исследуемые пробы содержали разное количество анализируемых кислот, для удобства работы оператора и повышения эффективности проводимых анализов методика разделения органических кислот была разделена на две отдельных. Одна методика предназначается для изократического элюирования 5-ти исследуемых кислот (табл. 1): муравьиной, уксусной, лимонной, пропионовой и молочной. Вторая методика разработана для идентификации всех веществ, включая сорбиновую и бензойную кислоту, с применением градиентного элюирования с ацетонитрилом (табл. 2).

1. Хроматограмма метода определения 5-ти органических кислот

2. Хроматограмма метода определения 7-ми органических кислот, на двух длинах волн 210 ии 230 нм

Вывод

Проделанная работа по постановке метода разделения для качественного и количественного анализа органических кислот в смеси показала пригодность использования хроматографической системы высокого давления EX1800 производства Exformma Technologies для решения подобных задач.