Der Einfluss des Lösungsmittels auf die Ergebnisse der optischen Rotationsbestimmung

1. Unterschiede zwischen verschiedenen Qualitäten von Chloroformreagenzien

Laut Literatur verwendeten wir Chloroform als Lösungsmittel zur Probenvorbereitung für die Bestimmung der spezifischen Drehung dieser Verbindung. Natürlich verwendeten wir Reagenzien in Analysequalität (AR). Als unsere Daten jedoch große Unterschiede zu den Daten des Kunden zeigten, verwendeten wir Reagenzien höherer Chromatographiequalität (HPLC) zur erneuten Probenvorbereitung und stellten fest, dass die spezifische Drehung der Verbindung viel größer war als die Originaldaten. Da Chloroform durch Licht oxidiert werden kann und Chlorwasserstoff (HCl) entsteht, was wiederum die Verbindung beeinflusst, haben wir den pH-Wert des Chloroformreagenzes gemessen und konnten kein Problem feststellen. Schließlich überprüften wir das COA des Chloroforms und fanden heraus, dass Chloroformreagenzien in AR-Qualität eine bestimmte Menge Ethanol enthalten (nationaler Standard 0,3–1 %), um die Stabilität des Chloroforms zu gewährleisten, während der Ethanolgehalt in Chloroformreagenzien in HPLC-Qualität nicht angegeben ist, sodass wir annehmen, dass er 0 % beträgt. Generell wird angenommen, dass ein so geringer Ethanolgehalt keinen großen Einfluss auf die Bestimmung der spezifischen Drehung hat. Unsere experimentellen Ergebnisse zeigen jedoch, dass die spezifische Drehung derselben Verbindung in AR-Lösungsmittel und HPLC-Lösungsmittel einen Fehler von über 6 % aufweist. Zu diesem Zweck fügten wir dem Chloroform-Reagenz in AR-Qualität unterschiedliche Mengen Ethanol hinzu und führten anschließend eine Reihe von Tests zur spezifischen Drehung der Verbindung durch. Wir stellten fest, dass der Ethanolgehalt im Chloroform einen großen Einfluss auf die spezifische Drehung der Verbindung hat, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Dieselbe Verbindung erreichte spezifische Drehungen von 116,64 bzw. 124,36 in AR-Lösungsmittel bzw. HPLC-Lösungsmittel. Dies zeigt, dass in Chloroform-Reagenz in HPLC-Qualität der Ethanolgehalt grundsätzlich auf oder nahe 0 % bestimmt wird, während das von uns verwendete AR-Reagenz etwa 0,75 % Ethanol enthält. Verschiedene Unternehmen verwenden möglicherweise spezifische Reagenzienkonzentrationen, um Testproben gemäß ihren eigenen Standardarbeitsanweisungen zu konfigurieren. Dies muss bei der Kommunikation zwischen Unternehmen geklärt und überprüft werden.

2. Der Unterschied zwischen Filtern und Nichtfiltern

Bei dieser Untersuchung stellten wir außerdem fest, dass die schwebenden kleinen Partikel in der Lösung, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind, einen großen Einfluss auf die Stabilität des optischen Rotationstests haben. Nach der Filterung der Probenlösung mit einer 0,22-µm-Filtermembran aus organischem Material stimmen die Ergebnisse des Probentests innerhalb der vom Gerät ausgegebenen signifikanten Zahlen (drei Dezimalstellen) vollständig überein und weisen eine extrem hohe Wiederholbarkeit auf.

Abschluss

Das Auftreten und die Untersuchung dieses Problems haben uns zu der tieferen Erkenntnis geführt, dass wir bei der Formulierung von Testbedingungen nicht nur Reagenzien und Chemikalien von hohem Standard verwenden müssen, sondern auch ein detailliertes und ausreichendes Verständnis der verwendeten Materialien und Gegenstände, einschließlich der Reagenzien, haben und diese in den Betriebsverfahren angeben müssen, um sicherzustellen, dass unter angemessenen Testbedingungen die besten Testergebnisse mit hoher Wiederholbarkeit und Genauigkeit erzielt werden.
Hinweis: Das in diesem Artikel verwendete Polarimeter ist: AUTOPOL I, ein automatisches Polarimeter von Rudolph Research Analytical, USA, mit einer Temperaturregelung von 20 °C.