氣相色譜法測定中成藥中甲醇含量

金大偉 郁玖慧 任健

摘 要：目的：了解甲醇的生產、應用與對人體的危害，精確測定中成藥復方制劑中的甲醇含量。方法：擬用氣相色譜法內標法測定復方制劑中甲醇含量。結果：通過多次實驗，建立完整的氣相色譜檢測條件。

關鍵詞：甲醇；叔戊醇；內標法；氣相色譜法

中圖分類號：R927.2 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）02-0141-02

Abstract： Objective： to understand the production， application and harm to human body of methanol， and to accurately determine the content of methanol in the compound preparation of Chinese patent medicine. Methods： the content of methanol in compound preparation was determined by gas chromatography with the internal standard method. Results： through many experiments， the complete detection conditions of gas chromatography were established.

Keywords： methanol； tert-amyl alcohol； internal standard method； gas chromatography

甲醇（Methanol，CH3OH）是結構最簡單的飽和一元醇，沸點為64.7℃，分子量為32.04。無色具有酒精氣味易揮發的液體，因在干餾過的木材中初次發現，故又稱“木精”或“木醇”。具有毒性，其毒性對人體的神經系統和血液系統影響最大，通過消化道或皮膚攝入都會產生毒性反應。甲醇的中毒機理是，甲醇經人體代謝產生甲醛和甲酸（俗稱蟻酸），然后對人體產生傷害。常見的癥狀是頭痛、惡心、嘔吐以及視線模糊。嚴重者會失明，乃至喪命。失明的原因：甲醇的代謝產物甲酸累積在眼睛部位，破壞視覺神經細胞。腦神經也會受到破壞，而產生永久性損害。甲酸進入血液后，會使組織酸性越來越強，損害腎臟導致腎衰竭。鑒于其對人體的危害，有必要對其含量進行精密測定，以保障用藥安全。

1 甲醇的生產

（1）甲醇的生產主要是應用合成法，合成的化學反應式是：2H2+CO→CH3OH

（2）將以上合成后的粗度甲醇，經蒸餾作用脫除甲醚。（高壓法是最早實現工業合成的方法，但因為它能耗較大，加工步驟復雜，材質要求較為苛刻，使得產品中副產物較多，因此，由中壓法取代。工業上合成生產甲醇幾乎全部采用一氧化碳作為加壓催化劑，加氫的方法合成，工藝過程主要包括造氣、合成凈化、甲醇的合成和粗甲醇蒸餾凈化等加工工藝。

（3）將粗度甲醇凈化，凈化過程包括蒸餾和化學反應處理。蒸餾主要是去除掉粗度甲醇中極易揮發的成分，例如二甲醚，以及難揮發的乙醇、高碳醇和水等。蒸餾后的甲醇純度一般都可以達到98%以上。化學反應處理主要用堿破壞它在蒸餾過程中難以分離出來的雜質，同時調節pH值。

（4）將工業生產出的甲醇用精餾的方法將其含水量降到0.01%以內。通過用次碘酸鈉處理，可以除去掉其中的丙酮組分，再經精餾就可以得到純品甲醇。

2 甲醇的應用

（1）甲醇是最為基本有機原料之一，可以用于制造甲胺、氯甲烷和硫酸二甲酯等多種有機物。同時也是農藥（例如殺螨劑、殺蟲劑）、醫藥（例如磺胺類）的生產原料。

（2）生產甲醛，甲醛可作為膠粘劑主要原料，廣泛用于木材加工業、涂料、紡織物和紙張等的處理劑。

（3）生產乙酸，乙酸消費約占全球甲醇需求量的7%，其需求度和粘合劑、涂料和紡織等方面的需求密切相關。

（4）可以用于制造植物生長促進劑。可以使得農作物增大產量，維持枝葉新鮮、茁壯成長，即使在炎熱的夏天也不會干枯，可大量減少灌溉用水量，非常有利于干旱地區農作物的生長。

（5）合成甲醇蛋白，用甲醇為原料經過微生物發酵繁殖培養生產的甲醇蛋白被稱做第二代單細胞蛋白，它與天然的蛋白相比，其營養價值成分更高，粗蛋白含量甚至比魚粉和大豆蛋白高很多，并且含有豐富的維生素、氨基酸與礦物質，可以完全替代骨粉、魚粉、肉類、大豆和脫脂乳粉。

3 甲醇含量的測定

3.1 實驗部分

3.1.1 儀器及試劑

Trace1300氣相色譜儀（Thermo Fisher賽默飛儀器股份有限公司），FID檢測器（Thermo Fisher賽默飛儀器股份有限公司），DB-FFAP色譜柱（30m·0.25μm·0.25mm）（Agilent安捷倫儀器股份有限公司），DB-WAX色譜柱（30m·0.25μm·0.25mm）（Agilent安捷倫儀器股份有限公司），METTLER梅特勒電子天平；甲醇標準液（Dr. Ehrenstorfer GmbH）；叔戊醇（Dr. Ehrenstorfer GmbH）；無甲醇乙醇（優級純，天津市科密歐化學試劑有限公司）。

3.1.2 標準液的制備

分別配置甲醇標準儲備液（5000mg/L）、叔戊醇標準溶液（20000mg/L），分別精密量取甲醇標準儲備液0.1ml、0.3ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml、4.0ml、5.0ml置25ml容量瓶中，用無甲醇乙醇稀釋稀釋至刻度，則其濃度分別為20mg/L、60mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、800mg/L、1000mg/L。精密量取10ml標準溶液，分別加入0.1μl內標液（叔戊醇標準溶液），作為標準曲線系列標準溶液，待測。

3.1.3 實驗方法與實驗結果

（1）實驗方法

色譜柱型號：DB-FFAP色譜柱，自動進樣，進樣量

1μl，升溫程序：40℃保持1min，4℃/min升溫至130℃，20℃/min升溫至200℃，保持5min。進樣口溫度220℃，檢測器溫度220℃，分流比50：1，N2流量40ml/min，H2流量40ml/min，空氣流量350ml/min。

（2）實驗過程與結果

a.定峰。分別取甲醇標準儲備液、叔戊醇標準溶液、無甲醇乙醇溶液，注入氣相色譜儀，確定其色譜峰保留時間。檢驗結果為甲醇色譜峰保留時間約為4.7min，叔戊醇色譜峰保留時間約為7.5min，空白溶劑無甲醇乙醇未檢出甲醇成分和叔戊醇成分。

b.系統適用性實驗。取800mg/L甲醇標準液，注入氣相色譜儀測定，進樣量1微升，通過測定甲醇與叔戊醇峰面積，計算其比值A甲醇/A叔戊醇，經計算RSD%≤2.0。

c.標準曲線實驗。取標準曲線系列溶液，分別注入氣相色譜儀測定，以甲醇濃度為橫坐標，甲醇峰面積與叔戊醇峰面積比值A甲醇/A叔戊醇為縱坐標，繪制標準曲線，得曲線方程Y=0.0021X+0.0023，相關系數R2為0.9999。

d.樣品實驗。精密量取一定量樣品，加水稀釋。

3.1.4 實驗分析與比較

本次實驗采用兩種色譜柱：DB-FFAP色譜柱與DB-WAX色譜柱，兩種色譜柱的實驗結果標準品結果相似，色譜峰峰形與分離度結果較滿意，樣品結果存在略微差別，樣品色譜圖中甲醇組分附近存在雜質峰干擾，對甲醇色譜峰峰形產生影響，通過從色譜圖的比較分析采用DB-FFAP色譜柱的檢測結果中雜質與甲醇分離度較大，干擾偏小。另外，由于樣品成分與樣品處理過程中水的影響，使得內標物叔戊醇色譜峰峰形略顯平頭峰，較為圓潤，而且水蒸汽對色譜柱影響極大，因此，建議程序升溫過程最后一階將溫度設至較高些，并且停留5～10分鐘，連續進樣多次后，設置干燒色譜柱過程，這樣可緩解其叔戊醇峰形的影響。

3.2 討論部分

本實驗得出色譜圖中甲醇與叔戊醇色譜峰分離度為12.6，色譜峰峰形完整平滑，系統適應性與標準曲線結果較滿意，綜上，本次實驗結果較滿意。

4 甲醇的危害與健康

人體口服甲醇中毒最低劑量約為100mg/kg體重，經過口攝入0.3～1g/kg便可致死。工業生產的乙醇中大約含有4%的甲醇，部分不法分子將其當作食用酒精制作假酒出售，人體飲用后，便會產生甲醇中毒。甲醇的毒性對人體的血液系統和神經系統影響作用最大，甲醇經過消化道、呼吸道或皮膚攝入都將會產生毒性化學反應。另外，甲醇蒸氣也能損害人體的呼吸道粘膜和視力，所以在生產甲醇的工廠，我國有關監督部門明確規定，空氣中甲醇的濃度限制為50mg/m3，另外，在甲醇蒸氣的現場工作的相關人員必須戴防毒面罩。加工工廠的排泄廢水要經過處理后才可以排放，最大允許限值含量為200mg/L的甲醇。

目前，我國發生多起甲醇中毒事件，多由主觀有意服用甲醇、誤服甲醇或者含有甲醇的工業酒精勾兌的飲料或者酒類所致，鑒于甲醇對人體造成的嚴重損害，有必要開展對中成藥中甲醇含量的深入研究并提高安全用藥水平，加強和規范對中成藥的質量監控意義重大而深遠。

參考文獻：

[1]中國國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部）[M].中國醫藥科技出版社，2015.

[2]中華人民共和國國家標準GB5009.266-2016.食品安全國家標準食品中甲醇的測定[S].

[3]彭吾訓.食品安全與食物中毒急救常識[M].貴州出版社，2013.

[4]藍善堅.甲醇中毒與預防[J].廣西預防醫學，1999（1）.

[5]黃艷琴，張繼昌.化學工藝學[M].鄭州大學出版社，2012.[6]薛彩霞，陳玉勇.甲醇工業發展的方向及應用[J].應用化工，2006，35（5）：382-384.

[7]宋冠秦.我國甲醇市場需求預測[J].化工時刊，1989（5）.