背景及概述[1][2]
三乙胺又名“三乙基胺”,為無色油狀液體,有強烈氨臭。易燃,稍溶于水,溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。有刺激性,有毒,誤吞咽會中毒, 會燒傷皮膚,其蒸汽會強烈刺激眼皮及粘膜,遇明火、高溫、強氧化劑有引起燃 燒和爆炸危險??諝庵凶罡呷菰S濃度為 25ppm。相對密度:0.7255(25℃/4℃); 熔點:-114.8℃;沸點:89.5℃;閃點:-7℃;爆炸極限:1.2%~8.0%。宜存放于陰涼通風(fēng)處,最高庫溫不宜超過30℃; 遠離火種、熱源。存放時應(yīng)與酸類、氧化劑隔離堆放。裝卸時應(yīng)輕裝輕卸,防止包 裝破損。逸出物料處置時,應(yīng)首先切斷火 源,戴好防毒面具與手套。污染地區(qū)要用水沖洗、通風(fēng)、排除蒸汽并蒸發(fā)殘液。消 防方法可用砂土、干粉、泡沫、二氧化碳。眼部受刺激或與皮膚接觸時,先用水沖 洗,再用肥皂水徹底洗滌,進入口內(nèi)時,立即漱口,飲水并送醫(yī)院救治。聯(lián)合國編號(UN No.)1296/3285/3-02/320;國內(nèi)品名編號:32168,一級易燃液體。
含量測定[1-2]
一、氣相色譜測定工業(yè)廢水中的三乙胺
三乙胺是一種揮發(fā)性有機胺,為中等毒性化合物,在生產(chǎn)中常作為縛酸劑,最后形成廢水排出,廢水中三乙胺的濃度高達 500 g/L,經(jīng)處理后廢水中的三乙胺濃度可以降到幾個 ppm,快速測定三乙胺是廢水深度處理的前提。目前測定水中三乙胺含量的方法有分光光度法和氣相色譜法等,分光光度法常用于廢水中
三乙胺低含量的測定,由于三乙胺廢水成分復(fù)雜易產(chǎn)生干擾,為消除干擾,張云楓等在堿性條件下,用三氯甲烷萃取廢水中的三乙胺,以甲苯作為內(nèi)標物,采用氣相色譜法對三乙胺進行定量分析。氣相色譜操作條件如下:程序升溫,柱溫 50 ℃保留 3 min,升溫速率15 ℃/min;結(jié)束溫度130℃,保持5min;進樣器溫度180℃,檢測器溫度180 ℃;柱前壓20 kPa,分流比1:30;氫氣35 mL/min,空氣400 mL/min,進樣量 0.4μL。在以上色譜條件下三乙胺和內(nèi)標物能很好地分離,且峰形對稱重復(fù)性較好,典型的色譜圖如圖 1。
二、藥物中三乙胺殘留溶劑測定方法
藥物中的殘留溶劑是指在原料藥或輔料的生產(chǎn)過程中,以及在制劑制備過程中使用或產(chǎn)生而又未能完全去除的有機溶劑。三乙胺作為藥品合成中常見的溶劑與原料,并沒有列入美國藥典和中國藥典之中,但歐洲藥品質(zhì)量委員會 (EDQM)明確規(guī)定了320 mg/L 的限度,ICH,Q3C(R6)新增三乙胺溶劑每日暴露量 (PDE)為62.5 mg/d, 并定義為三類溶劑。目前, 三乙胺殘留的檢測多采用氣相色譜法,通用的檢測方法主要包括大體積直接進樣法、頂空進樣法及微萃取—頂空進樣法。
1 大體積直接進樣法
大體積直接進樣法可直接溶解藥品中三乙胺進樣或者通過先萃取三乙胺后進樣。一些文獻報道了采用該方法檢測三乙胺殘留溶液。
Klok 等采取 GC 直接進樣方法檢測了含 12%乙醇的放射藥劑中的三乙胺等 12 種殘留溶劑??紤]到放射藥劑量少且有可能存在半衰期短的問題,因此頂空進樣或微萃取前處理方式不適用于放射性藥物的檢測, 需采用直接進樣方式且保證盡可能短的分析檢測時間。檢測使用儀器為Interscience 微量氣相色譜儀(Interscience Trace Gas Chromatograph),色譜柱為Rt-1 000(2.4 m×2 mm),無分流填充柱進樣器(PKD), 火焰離子化檢測器 (FID)檢測,進樣量為 1μL, 檢測結(jié)果快速準確(12min 內(nèi)),三乙胺在 20~200 mg/L線性良好(r=0.9996),檢出限為1 mg/L,但該方法未能有效地分離三乙胺和二異丙胺。高嵩薇采用萃取—直接進樣方法測定了阿莫西林鈉中殘留溶劑二異丙胺和三乙胺的殘留。以氯仿為萃取劑,采用島津 GC- 2010 氣相色譜儀,DB- 1色譜柱, FID 檢測器, 進樣量為1μL, 定量準確,三乙胺平均回收率為 95.9%~97.7%,變異系數(shù)為1.2%。溶解樣品溶劑采用 0.7 mol/L氫氧化鈉,是基于胺類在堿性條件下為分子形式,易于萃取,增加檢測靈敏度。張悅等對利伐沙班原料藥中三乙胺等 7 種有機溶劑殘留進行檢測分析, 以二甲基亞砜為溶解介質(zhì),采用 DB-624 為毛細管柱,F(xiàn)ID 為檢測器,進樣量為 1μL,結(jié)果三乙胺平均回收率為 91.6%,RSD<5.0%,檢出限為0.2178μg/mL。
2 頂空進樣法
目前三乙胺殘留溶劑的頂空進樣法已有一系列文獻報道。Raghuram1 等采用頂空進樣法對藥物(坎地沙坦西酯、磷酸奧塞米韋、齊多呋定、左乙拉西坦)中的三乙胺、二乙胺及環(huán)丙胺溶劑殘留進行分析驗證。以氫氧化鈉溶液為溶解介質(zhì), 頂空溫度為 80 ℃,平衡時間為 20 min,采用程序升溫法,15 min 內(nèi)可完成檢測,專屬性、準確度、精密度及線性良好,三乙胺檢出限為1mg/L。所使用色譜柱為USP- G1(固定相為二甲基聚硅氧烷油),而其他帶有氰基基團或極性的色譜柱(USP G43, USP G16)由于與胺類化合物相互作用而導(dǎo)致出峰拖尾嚴重。
李炎等建立了鹽酸撲克拉索原料藥中三乙胺殘留測定方法,采用頂空氣相色譜法, 頂空瓶平衡溫度為80℃,平衡時間為30 min,F(xiàn)ID 檢測器,Ailent DB-1 毛細管柱(30 m×0.530 mm,3.00μm),采用程序升溫,以 20%氫氧化鈉溶液配制對照品溶液及樣品溶液,采用外標法定量,檢測方法準確,靈敏度高,三乙胺濃度在 0.317~12.68μg/mL內(nèi)具有良好線性 (r=0.999 8), 平均回收率為97.9%(n=9), RSD 為 4.18%(n=9)。同時還對溶劑、頂空平衡溫度及色譜住的選擇進行了探討。
3 微萃取—頂空進樣法
分散液、液微萃?。―LLME)、液相微萃?。↙PME) 、固相微萃?。⊿PME) 等預(yù)濃縮方法也可用于藥物中殘留溶劑的檢測。目前有關(guān)該方法的檢測應(yīng)用較少。Legrand 等采用固相微萃取 SPME-頂空GC 進樣方法,以乙醇、環(huán)己烷、三乙胺和吡啶 4 種溶劑為研究對象,選用1 種易溶于水的原料藥粉末進行研究。同大體積直接進樣方法相比,該方法對三乙胺的檢測更靈敏。三乙胺標準偏差為 18.7%,檢測限為10 pg,低于 ppb 水平,線性良好,結(jié)果準確。
應(yīng)用[2]
AKD是烷基烯酮二聚體(Alkyl Ketene Dimmer)的英文縮寫,是一種優(yōu)良的紙張中性施膠劑,與傳統(tǒng)施膠劑相比,在提高紙張質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染等方面具有良好的性能,在國內(nèi)外造紙行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,具有廣闊的市場前景。三乙胺廣泛用作季銨鹽、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料及其他有機溶劑,應(yīng)用于各個化工領(lǐng)域。在AKD合成中三乙胺用作縛酸劑循環(huán)利用。
CN201410825650提供一種經(jīng)濟可靠的粗品三乙胺處理回收方法,該方法運行成本低,完全連續(xù)化操作。技術(shù)方案如下:一種AKD生產(chǎn)中粗品三乙胺循環(huán)利用的方法,包括如下步驟:
a.粗品三乙胺進入傾析器(1)進行粗分離,傾析器(2)壓差控制為0.1~1.0MPa;根據(jù)兩相密度差及物料總流量調(diào)整兩相出口堰板的高度,高度差控制在20mm~100mm之間;
b.來自傾析器(1)的輕組分液體用輸送泵(2)依次進入預(yù)熱器(3)、蒸發(fā)器(4);控制輕組分液體壓力為0.1MPa~1.0MPa,讓輕組分液體在蒸發(fā)器(4)瞬間形成閃蒸效果,可以大大提高設(shè)備的蒸發(fā)效率;當(dāng)蒸發(fā)器(4)溫度升高至100℃~180℃,將蒸發(fā)器(4)底部閥門開啟,重組分與三乙胺混合物進入再蒸發(fā)器(5),流量設(shè)定值為此時進入蒸發(fā)器(4)重組分含量;將再蒸發(fā)器(5)保持溫度120℃~180℃,設(shè)定其頂部氣相壓力與蒸發(fā)器(4)一致,可以保持整個三乙胺氣化系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定操作;再蒸發(fā)器(5)底部重組分物料裝車處理,達到脫重相的目的;
c.來自蒸發(fā)器(4)的三乙胺氣相連續(xù)進入精餾塔(6),采用共沸原理脫除水分,精餾塔(6)的操作壓力保持在0.10MPa~0.20MPa(絕壓),操作溫度為75℃~85℃;調(diào)整循環(huán)泵(8)的流量,使三乙胺的蒸發(fā)量大于含水量;三乙胺氣相經(jīng)冷凝器(9)冷凝后進入分離器(10)。在一定溫度下,三乙胺和水之間的溶解度很小,調(diào)節(jié)循環(huán)水流量控制冷凝器(9)溫度在100℃~40℃,可以降低水中的三乙胺含量,減小后續(xù)廢水處理工序的負荷;分離器(10)分離的輕相組分進入精餾塔(6) 回流比保持5:1-1:1,其余自流進入粗品三乙胺儲罐;
d.合格三乙胺由循環(huán)泵(8)排出,由于在蒸發(fā)過程中有可能有微量的固體帶入到精餾塔(6)系統(tǒng),在循環(huán)泵(8)出口設(shè)置過濾器(11),將合格三乙胺中的固體顆粒除去;過濾器可設(shè)置反沖洗系統(tǒng),采用連續(xù)操作。
本方法具有以下優(yōu)點:
1.本方法將AKD生產(chǎn)過程中的粗品三乙胺處理后循環(huán)用于AKD的生產(chǎn)當(dāng)中,沒有廢水及廢渣的排放污染。
2.相比傳統(tǒng)的固體吸附+間歇蒸餾方法處理回收三乙胺,本發(fā)明專利技術(shù)生產(chǎn)效率高,連續(xù)化操作,運行成本低。
3.采用氣相進料,減少蒸汽的消耗,且三乙胺的回收率高,達98%以上。降低了AKD產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
4.本發(fā)明專利利用高效率蒸發(fā)器,采用氣相進料方式,解決了共沸精餾中高沸點重組分物質(zhì)的脫除。
主要參考資料
[1]張云楓,閆好民,黃虹霞,李凌.氣相色譜測定工業(yè)廢水中的三乙胺[J].浙江化工,2018,49(03):45-47.
[2]牛旻暉,臧佳良,溫浩.藥物中三乙胺殘留溶劑測定方法[J].煤炭與化工,2017,40(05):152-153+156.
[3]CN201410825650.X AKD生產(chǎn)中粗品三乙胺循環(huán)利用的方法