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旋光光谱常常被用来做手性化合物的定性或定量分析,它的作用在多肽或含氨基酸的化合物分析中尤为主要。最近我们遇到一个含有单一氨基酸的样品,它的测试鉴定标准之一就是它的比旋光度。然而,围绕着它的比旋光度,我们的测定结果与客户得到的数据有较大的差异,因而对该化合物的质量产生了歧见。对此我们做了一个较为全面的调研,发现主要的差异竟是来自常用的高标准的化学试剂。
按照文献我们对于这个化合物的比旋光度测定采用氯仿溶剂制备样品,很自然地我们用了分析纯 (AR)级别。然而当我们的数据与客户的数据显示了很大的差异时,我们使用了更高级别的色谱(HPLC)级试剂重新配样测定,结果发现该化合物的比旋光度比原先的数据增大了很多。考虑到氯仿可能被光照氧化产生氯化氢(HCl),进而对化合物有影响,我们测了氯仿试剂的pH值,没有发现问题。最终,我们查了氯仿的COA发现,AR级的氯仿试剂中含有一定含量的乙醇(国产标准0.3%-1%),用来保证氯仿的稳定性,而在国产HPLC级别的氯仿试剂中乙醇的含量没有标明,因此我们认为是0%。一般的想法会认为这么一点乙醇含量不会对比旋光度的测定有很大的影响,然而,我们的实验结果却展示了一个同样的化合物在AR溶剂和HPLC溶剂中获得的比旋光度有6%以上的误差。为此,我们往AR级的氯仿试剂中添加了不同含量的乙醇,然后对该化合物做了一系列比旋光度测试,发现乙醇在氯仿中的含量对该化合物的比旋光度有很大的影响,见图1。
一个同样的化合物在AR溶剂和HPLC溶剂中分别获得116.64 和124.36的比旋光度。这表明了在HPLC级氯仿试剂中,基本上确定了其中乙醇含量是或者接近于0%,我们所使用的AR级试剂中含有约0.75%的乙醇。不同的公司可能会按照自己的标准操作规程采用特定级别的试剂来配置测试样品,这在企业之间交流时,一定要澄清核实。
表1 比旋光度与溶剂中乙醇占比关系趋势
(不包含AR级试剂氯仿中本身的乙醇含量)
图1 比旋光度与溶剂中乙醇占比关系趋势
(不包含AR级试剂氯仿中本身的乙醇含量)
在这次调研过程中,我们还发现溶液中肉眼看不见的浮游小颗粒对旋光度测试的稳定性有很大的影响。用了0.22um的有机过滤膜对样品溶液过滤后,样品检测结果在仪器给出的测试数据的(小数点后3位)有效数内完全一致,表现出了极高的重复性。
表2 HPLC级与AR级氯仿溶剂测试比旋光度结果差异
表3 样品溶液过滤与不过滤导致的比旋光度结果差异(相同溶剂)
图2 样品溶液过滤与不过滤导致的比旋光度差异(相同溶剂)
这次问题的发生和调研让我们更深刻地体会到,制定测试条件非但要采用高标准的试剂和化学药品,而且对所使用的材料物品包括试剂要有详实充分的认知并在操作规程中注明,以确保在合理的测试条件下获得具有高度重复性和准确性的最佳测试结果。
注:本文中所使用的旋光光度仪是: 美国鲁道夫研究分析公司(Rudolph Research Analytical)的一款自动旋光仪 AUTOPOL I ,温度控制20°C。