GC/GC-MS测定十二烷基硫酸钠纯度与含量
刘建祯1*，程奇蕾2，张启明2
（1. 山西省药品检验所，太原030001；2. 中国药品生物制品检定所，北京100050）
摘要 目的：研究十二烷基硫酸钠的质量问题。方法：采用HP-5（30 m×0.53 mm，1.50 μm）毛细管柱，以氮气为载气，FID检测，程序升温，直接进样，采用面积归一化法测定十二烷基硫酸钠水解产物十二烷醇的气相纯度，外标法以十二烷醇为对照品测定十二烷基硫酸钠的含量。结果：十二烷醇在6.16 μg·mL-1～6.16 mg·mL-1的浓度范围内具有良好的线性关系，相关系数为0.9999。不同企业的相同标示含量的产品纯度存在较大差异。结论：本方法简便，结果准确，重现性好，可用于十二烷基硫酸钠气相纯度和含量的测定。
关键词：GC；GC-MS；十二烷基硫酸钠；毛细管柱；气相纯度；含量测定
Quality control research of SDS
LIU Jian-zhen1,2，CHENG Qi-lei1，HANG Tai-jun3，ZHANG Qi-ming1*
（1 . National Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products , Beijing 100050 , China；
2 . Shanxi Institute for Drug Control , Taiyuan 030001 ,China；
3.Department of Pharmaceutical Analysis，China Pharmaceutical University，Nanjing 210009，China） Abstract Objective：To research quality problem of SDS by capillary gas chromatography. Method：The capillary column was HP-5（30 m×0.53 mm，1.50 μm）.The carrier gas was nitrogen and FID as detector，temperature programming and direct sample injection. To determine impurity of 1-Dodecanol which is hydrolysate of SDS by peak area normalization, to determine content of SDS by external standard method in which 1-Dodecanol is reference substance. Results：Under the above condition，there was good linear relationship in the concentration range of 6.16 μg·mL-1～6.16 mg·mL-1，r=0.9999. There were relatively great differences in impurity over products of different manufacturers which have same labeled content. Conclusion：The method is simple，accurate，reproducible and suitable for determination of GC impurity and content of SDS.
Key words：gas chromatography；sodium lauryl sulfate；capillary column；GC impurity；assay 十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate．简写SDS)，别名为月桂醇硫酸钠，是一种重要的阴离子表面活性剂。过去只是关注十二烷基硫酸钠中的未反应完的十二醇和中和时生成的硫酸钠等无机盐杂质[1]。《中国药典》2005年版二部收载了十二烷基硫酸钠，描述为以十二烷基硫酸钠（C12H25NaO4S）为主的烷基硫酸钠混合物[2]，但是没有含量测定项，美国药典、日本药典同中国药典的情况相同。虽然欧洲药典收载了含量测定项，但采用的络合滴定方法无法反映十二烷基硫酸钠的真实纯度，因为其他烷基硫酸盐也同样参与滴定反应。其基本原理是在水和三氯甲烷的两相介质中，在酸性混合指示剂存在下，用阳离子表面活性剂滴定，测定阴离子活性
物[3]。十二烷基硫酸钠的生产是用椰子油还原醇(主要成分为十二醇)经浓硫酸处理后，再以氢氧化钠中和而制得[4]，由于椰子油还原醇中含有其他烷醇，导致十二烷基硫酸钠产品中含有其他烷基硫酸钠（如十四烷基硫酸钠等），这将影响其表面活性作用。
通过研究，用毛细管气相色谱法建立了纯度和含量测定方法，以十二烷基硫酸钠水解产物十二烷醇的归一化纯度来表征十二烷基硫酸钠的纯度，以十二烷醇为对照品，外标法测定十二烷基硫酸钠水解产物十二烷醇的含量，折算为以十二烷基硫酸钠计的含量。通过建立的方法筛选了十二烷基硫酸钠，期望控制其质量供药品检验中专用，解决溶出度检查中出现的重现性问题。
1 仪器与试药
GC仪器：美国Agilent 6890N气相色谱仪；Agilent化学工作站；北京中兴分析仪器仪表新技术研究所GH-500B氢气发生器；日立BEBICON空压机；氢火焰检测器；载气为高纯氮；Agilent J&W HP-5毛细管柱（30 m×0.53 mm，1.50 μm）。
GC-MS仪器：岛津GC-MS-QP2010；AOC-20i自动进样器；LC solution工作站；载气为氦气；Agilent J&W DB-5MS毛细管柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）。
十二烷基硫酸钠为国内外5个企业的5批样品（包括美国、日本、西班牙、北京等地）；十二烷醇标准品（ChemService公司，纯度99.2%，批号367-58B）；无水乙醇为优级纯（北京化工厂）。
2 色谱条件
进样口温度270 ℃，FID检测器温度300 ℃，载气为高纯氮，流速3.0 mL·min-1，分流比10：1，Agilent J&W HP-5毛细管色谱柱（30 m×0.53 mm，1.50 μm）（GC-MS时更换为DB-5MS毛细管柱），升温程序：起始温度80 ℃，保持1 min后，以10 ℃·min-1的升温速率升至260 ℃，保持3 min，进样体积为1 μL。
质谱条件：电离能量70 eV，EI离子源温度200 ℃，接口温度240 ℃，溶剂延迟3 min，质量范围45～400 amu。
3 试验方法
3.1 供试品溶液 我们参考了《中国药典》2005年版二部十二烷基硫酸钠总醇量检查项下以及某试剂生产企业十二烷基硫酸钠内控标准中的水解方法。取十二烷基硫酸钠约1 g，精密称定，置圆底烧瓶中，加0.5 mol·L-1硫酸溶液25 mL回流。在起初的5～10 min内，溶液发泡变稠，撤去热源并且振摇烧瓶以控制这种情况。大约再过10 min，溶液变清，发泡停止，再回流90 min。撤去热源，冷却，用乙醚洗涤冷凝管并提取2次，每次25 mL，合并乙醚层，转移至100 mL量瓶中，加无水乙醇稀释至刻度，摇匀，作为峰面积归一化纯度检查的供试品溶液。精密量取上述溶液5 mL，置50 mL量瓶中，加无水乙醇稀释至刻度，摇匀，作为含量测定的供试品溶液。
3.3 对照品溶液 精密称定十二烷醇标准品约33 mg，置50 mL量瓶中，加无水乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀，即得。
3.4 测定法 取上述各溶液1 μL，注入气相色谱仪，以峰面积归一化法计算纯度，外标法计算含量，十二烷基硫酸钠与十二烷醇的分子量比值为1.5477，含量测定结果以十二烷基硫酸钠计。
4 气相方法验证
4.1 线性关系考察 精密称取0.6160 g十二烷醇标准品置50 mL量瓶中，作为对照品储备液。稀释成不同浓度的对照品溶液，在上述色谱条件下进行测定。以峰面积Y为纵坐标，以进样浓度C（mg·mL-1）为横坐标，进行线性回归，结果表明十二烷醇在进样浓度6.16 μg·mL-1～6.16 mg·mL-1范围内呈良好的线性关系，回归方程为：
Y=947.52C-30.237 r=0.9999
4.2 最低检测限 逐步稀释对照品溶液，按上述色谱条件进样，十二烷醇的最低检测限（S/N=3）为0.616 μg·mL-1。
4.3 精密度 取对照品溶液，重复进样5次，计算日内精密度为0.74%；以后连测6 d，计算日间精密度为1.43%。
4.4 重复性 按测定法，取1批十二烷基硫酸钠样品，平行称取6份，分别水解后依法测定，
计算样品的含量，其平均含量（n=6）为94.54%，RSD为0.36%，表明方法的重复性良好。
4.4 准确度 精密称定已知含量的样品，分别精密加入十二烷醇标准品适量（按80%，100%，120%比例），水解后按样品测定方法操作，测得平均回收率为98.94%（n=9）。
5 样品测定结果见表1。
图1 归一化供试品溶液气相色谱图
Fig 1 GC chromatogram of sample solution of normalization
A. 正辛醇（1-Octanol）B. 正癸醇（1-Decanol）C. 正十二醇（1-Dodecanol）D. 正十四醇（1-Tetradecanol）
图2 GC-MS谱库搜索结果
通过GC-MS确认了主要杂质峰为正辛醇、正癸醇和正十四醇，其中十四醇为最大杂质。在某些样品中含量可以高达25%～30%。5个企业的5批十二烷基硫酸钠样品气相纯度相差悬殊，结果见表1。
表1 气相测定结果
Tab 1 Results of GC determination
样品（sample）
A
B
C
D
E 归一化纯度(normalization impurity)/% 73.4 99.7 68.4 72.2 96.5 含量（content）/% 73.5 100.9 66.1 71.6 95.7
注：商品标示含量除B为≥99%外，其余均为≥95%
6 讨论
6.1 一般来说，在同系的离子型表面活性剂中，碳氢链越长，则临界胶束浓度（CMC）越小，表面张力越小，在较低的表面活性剂浓度下发生增溶作用，增溶能力随碳氢链增长而增加。对
于同系的离子表面活性剂，大约碳氢链每增加1个碳原子，临界胶束浓度下降1／2。十二烷基硫酸钠的亲水亲油平衡值（HLB）为40，十四烷基硫酸钠的HLB值为39。在40 ℃时，十二烷基硫酸钠的CMC为8.6×10-3，十四烷基硫酸钠的CMC为2.4×10-3[5]。不同纯度的十二烷基硫酸钠却标示相同的含量，会对溶出度或者释放度实验结果产生显著的影响。实际工作中发现十四烷基硫酸钠的存在对溶出度或者释放度实验结果影响显著。
6.2 由于实验中发现有些企业的产品气相纯度只有70%左右，所以不适合采用主成分自身对照法来检查纯度，本实验在考察线性时发现在相当于供试品溶液主成份的0.1%～100%的浓度范围内线性关系良好。实验中发现其中最大的杂质为正十四醇，与正十二醇在FID检测器上的定量校正因子非常接近（正十二醇0.80；正十四醇0.81）[6]，也就是说二者在FID检测器上的响应因子非常接近，这样采用面积归一化法检查纯度就不会出现大的误差。实验测定结果表明，A、B样品归一化纯度与含量基本一致，C、D、E样品归一化纯度略大于含量，这是因为归一化法测定时若有成分在气相上没有响应就检测不到，因此其外标法测得的含量更加真实。
6.3 本实验方法为适于十二烷基硫酸钠的质量控制，为下一步十二烷基硫酸钠标准化试剂的建立奠定了基础。
参考文献
1 GONG Yu-jun（巩育军），XUE Yuan-ying（薛元英），WANG Sheng-wen（王升文）Study on the Purification of Sodium Dodecylsulfate with Foam Separation Method（泡沫分离法纯化十二烷基硫酸钠的研究）.Chemical world（化学世界），2000，41（12）：645
2 ChP（中国药典）. 2005. Vol Ⅱ（二部）：892
3 Ph.Eur（欧洲药典）5.0 edition：2440
4 LIU Cheng（刘程）. 表面活性剂应用大全[M]．Beijing（北京）：Beijing Industry University Press（北京工业大学出版社），1992．2
5 ZHANG Ru-hua（张汝华）工业药剂学. Beijing（北京）：Chinese Medical Technology Press（中国医药科技出版社），1998.9
6 LI Hao-chun（李浩春）.分析化学手册第五分册. Beijing（北京）：Chemical Industry Press（化学工业出版社），1999．3