科技设计与论文写作综述

本科生课程论文

气相色谱对牙膏中薄荷脑含量测定研

论文题目

究进展

课程名称 学生姓名 所在学院 所在专业 所在班级 指导教师

科研设计与论文写作

理学院 制药工程

李思东

职称

教授

气象色谱法对牙膏中薄荷脑含量测定研究进展

陈嘉辉 李思东

（广东海洋大学理学院，湛江，524088）

摘 要：根据人们在日常生活中对薄荷味牙膏的适应性需求和卫生要求，对牙膏中薄荷脑含量进行测定，研究薄荷脑的含量是否对牙膏的性质有影响，同时平时生活对牙膏中成分检测比较严格，需要探究一种比较精确含量测定的方法，气相色谱法GC。该方法简便、准确、重复性好，可用于薄荷脑要高的质量控制。

关键词：牙膏、薄荷脑、气相色谱法、含量测定、成分影响

前 言：

牙膏是和牙刷一起用于清洁牙齿表面的物质，薄荷脑系由薄荷的叶和茎中所提取，白色晶体，为薄荷和欧薄荷精油中的主要成分。

在当今这个物欲横流的社会中，超市里的商品琳琅满目，商品的质量鱼龙混杂、好坏参次，牙膏是保护口腔健康的必需品，因此对牙膏质量必须严格对待，其中薄荷味牙膏广受百姓喜欢，因此需要对此成分进行含量研究。

现在医药界含量测定方法日益增多，现在有滴定法，液相法，可见--紫外分光光度法，气相色谱，柱层析法，折光率测定法，试纸法，燃烧法等。如今社会争论的焦点是探究牙膏中薄荷脑含量对牙膏质量的影响，因此检测牙膏中薄荷脑含量是非常有必要的。

选择一种简单、经济、有效的含量测定方法，能够是必要成分能够被精确检测出来，能够产生更大的生产效益、研究效益和健康效益。为了更好地控制产品质量，采用GC方法对牙膏中薄荷脑量进行测定。本方法简便、准确、重复性好，可用于牙膏中薄荷脑控制。

同时不仅仅在牙膏中应用，在其他膏剂，甚至是其他试剂中其他成分含量测定也可以创造贡献，在食品、化肥、其他化工产品研究中也可以应用。

正文

1.薄荷脑提取和含量测定方法历史发展

1.1.薄荷脑提取的历史发展

工业上从薄荷中提取薄荷油和薄荷脑采用水蒸汽蒸馏法和有机溶剂提取法，前者提取效率低，后者存在有机溶剂残留的毒性。

采用超临界二氧化碳从薄荷中提取的薄荷脑（薄荷醇），则可消除上述两种方法所产生的弊端。其得率比水蒸汽蒸馏法约高5倍，比有机溶剂法约高3倍，产品保持纯天然特征，质量好，纯度高，无溶剂残留毒性，易达到出口要求，具有更好的竞争力，可以占领市场。薄荷脑可由天然薄荷原油提纯也可用合成法制取。

从香茅醛中制造,利用香茅醛易环化成异胡薄荷醇的性质，将右旋香茅醛用酸催化剂（如硅胶）环化成左旋异胡薄荷脑，分出左旋异胡薄荷脑，氢化生成左旋薄荷。

从百里酚中制造,在间甲酚铝存在情况下，对间甲酚进行烷基化反应生成百里酚。 从薄荷油制造,将薄荷油冷冻后析出结晶，离心所得结晶用低沸溶剂重结晶得纯左旋薄荷醇。除去结晶后的母液仍含薄荷醇40%～50%，还含较大量的薄荷酮，经氢化转变为左旋薄荷醇和右旋新薄荷醇的混合物。

1.2.气相色谱法的历史发展

气相色谱法的发展与两个方面的发展是密不可分，一是气相色谱分离技术的发展，二是其他学科和技术的发展。

1952年James和Martin提出气液相色谱法，同时也发明了第一个气相色谱检测器。这是一个接在填充柱出口的滴定装置，用来检测脂肪酸的分离，用滴定溶液体积对时间做图，得到积分色谱图。之后，他们又发明了气体密度天平。

19年Ray提出热导计，开创了现代气相色谱检测器的时代。此后至1957年，则进入填充柱、TCD的年代。

1958年Gloay首次提出毛细管，同年，Mcwillian和Harley同时发明了FID，Lovelock发明了氩电离检测器（AID）使检测方法的灵敏度提高了2～3个数量级。

20世纪60年代和70年代，由于气相色谱技术的发展，柱效大为提高，环境科学等学科的发展，提出了痕量分析的要求，又陆续出现了一些高灵敏度、高选择性的检测器，如1960年Lovelock提出电子俘获检测器（ECD）；1966年Brody等发明了FPD；

1974年Kolb和Bischoff提出了电加热的NPD；1976年美国HNU公司推出了实用的窗式光电离检测器（PID）等。同时，由于电子技术的发展，原有的检测器在结

构和电路上又作了重大的改进，如TCD出现了衡电流、横热丝温度及衡热丝温度检测电路；ECD出现衡频率变电流、衡电流脉冲调制检测电路等，从而使性能又有所提高。

20世纪80年代，由于弹性石英毛细管柱的快速广泛应用，对检测器提出了体积小、响应快、灵敏度高、选择性好的要求，特别是计算机和软件的发展，使TCD、FID、ECD、和NPD的灵敏度和稳定性均有很大提高，TCD和ECD的检测池体积大大缩小。

进入20世纪90年代，由于电子技术、计算机和软件的飞速发展使MSD生产成本和复杂性下降，以及稳定性和耐用性增加，从而成为最通用的气相色谱检测器之一。期间出现了非放射性的脉冲放电电子俘获检测器（PDECD）、脉冲放电氦电离检测器（PDHID）和脉冲放电光电离检测器（PDECD）以及集次三者为一体的脉冲放电检测器（PDD）。四年后，美国Varian公司推出了商品仪器，它比通常FPD灵敏度高100倍。另外，快速GC和全二维GC等快速分离技术的迅猛发展，也促使快速GC检测方法逐渐成熟。

2.薄荷脑含量测定现状

2.1.薄荷脑的理化性质

本品为无色针状或棱柱状结晶或白色结晶性粉末；有薄荷的特殊香气，味初灼热后清凉。乙醇溶液显中性反应。 本品在乙醇、三氯甲烷、乙醚、液状石蜡或挥发油中极易溶解，在水中极微溶解。 熔点 应为42-44℃。 比旋度 取本品，精密称定，加乙醇制成每1ml含0.1g的溶液，依法测定，比旋度应为-49°－50°。 用于皮肤或黏膜产生清凉感以减轻不适及疼痛。

2.2.薄荷脑的鉴别

（1） 取本品1g，加硫酸20ml使溶解，即显橙红色，24小时后析出无薄荷脑香气的无色油层（与麝香草酚的区别）。

（2） 取本品50mg，加冰醋酸1ml 使溶解，加硫酸6 滴与1 滴的冷混合液，仅显淡黄色（与麝香草酚的区别）。

2.3.牙膏中薄荷脑含量测定方法

2.3.1滴定法 目前一般实验室滴定分析采用的是人工滴定法,它是根据指示剂的

颜色变化指示滴定终点,然后目测标准溶液消耗体积,计算分析结果。自动电位滴定法是通过电位的变化,由仪器自动判断终点。为了比较仪器和人工滴定方法的测定结果,我们选用了酸价和过氧化值两个指标,分别用自动电位滴定法和人工滴定法进行样品

分析。

2.3.2液相法 液相法是选择一种或多种合适的可溶性金属盐类，按所制备的材

料组成计量配制成溶液，使各元素呈离子或分子态，再选择一种合适的沉淀剂或用蒸发、升华、水解等操作，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，最后将沉淀或结晶的脱水或者加热分解而得到所需材料粉体。

2.3.3可见紫外分光光度法 紫外--可见分光光度法：是根据物质分子对波长

为200-760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。操作简单、准确度高、重现性好。波长长（频率小）的光线能量小，波长短（频率大）的光线能量大。分光光度测量是关于物质分子对不同波长和特定波长处的辐射吸收程度的测量。

2.3.4气相色谱法 气相色谱法（gas chromatography 简称GC）是色谱法的一种。

色谱法中有两个相，一个相是流动 相，另一个相是固定相。如果用液体作流动相，就叫液相色谱，用气体作流动相，就叫气相色谱。 还有燃烧法、柱层析法、试纸法、折光率法等等。

2.4.气象色谱仪器装置和操作（毕业实验）

2.4.1 气流系统 载气（氮气）、助燃气（氢气）、空气。所用的气体从高压气瓶或

气体发生器逸出后，通过减压和气体净化干燥管，用稳压阀、稳流阀控制到所需的流量。

2.4.2 分离系统 色谱柱通常为内径2～3毫米、长1～3米、内盛固定相的填充柱，

或内径0.25毫米、长20米以上 、内涂固定液的开管柱，采用毛细管柱。

2.4.3 检测系统 此次采用火焰离子检测器FID。 2.4.4 操作温度：进样口温度70、柱温180、检测器温度

2.4.5 对照品溶液的制备 密称取对照品薄荷脑0.1058g 置25ml量瓶中, 加无

水乙醇溶解并稀释至刻度, 作为对照品溶液。

2.4.7 供试品溶液的制备 精密称量薄荷味黑人牙膏5.0g 置25 ml 量瓶中加无

水乙醇振摇溶解并稀至刻度, 过滤, 精密量取滤液5ml 置10ml 量瓶中, 再精密加人内标溶液2ml, 加无水乙醇至刻度, 摇匀,作为供试品溶液。

2.4.8 标准曲线的制备 密吸取对照品溶液1.0、2.0 、3.0 、4.0 、5.0 m l 分

别置10 m l 量瓶中, 各精密加人内标溶液2ml, 加无水乙醇至刻度, 得薄荷脑0.4232、0.84、1.2696、1.6928、2.ll6 mg/ml的薄荷脑5 种浓度的溶液.分别精密吸取1ul进样，按色谱条件测定，得到回归方程，得到r= 值。

2.4.9 定量校正因子的测定 精密量取对照品溶液3 m l及内标溶液2ml 置10

ml量瓶中, 加无水乙醇至刻度, 摇匀, 精密取l 闪连续进样5次。以数据处理机求出各组分的定量校正因子。

2.4.10 重复性试验 取同一批样品5份按供试品溶液制备方法平行测定5 次,

薄荷脑含量为[ ]% ,RSD=[ ]%。

2.4.11 空白干扰试验 取空白样品(无薄荷脑其余按处方量) , 按测定方法操作,

测定多批空白样品所得色谱图一致, 在薄荷脑及萘的相应位置上未见明显杂峰干扰。

2.4.12回收试验 精密量取对照品溶液及内标溶液各2ml 置10 ml 量瓶中, 加人

处方比例量的空白样品, 用无水乙醇溶解并稀释至刻度, 摇匀, 过滤, 得薄荷脑[ ]mg/ml 的溶液, 精密进样1ul, 内标法计算, 平均回收率为樟脑薄荷脑[ ]%,RSD =[ ]% (n=5 )。

2.4.13 样品测定 照供试品溶液制备方法对3 个批次的薄荷味黑人牙膏进行含量

测定, 内标法计算。

薄荷脑 批号 平均含量（%） RSD（%） 3.发展前景和预测

牙膏中薄荷脑的含量测定是含量测定的一个较小的方面，本次综述主要是论证哪种方法测定含量比较准确。同时本综述也存在一些不足之处：

（1）本次综述，所采用的实验条件有限，人为因素存在干扰，实验结果统一。 （2）本次仅采用气相色谱法定方法，忽略其他方法，可能忽略其他其他更有效的方法。

但它亦具有前景，不但可以从过实验室的比较，可以找到更准确的含量测定方法，从此可以放大到生产车间批量检测，我相信从此可以找到更方便的方法。

同时我们必须研究新的含量测定的新方法。

薄荷味的药理作用受到全世界人的喜爱，它是一种可以帮助身体维持良好工作状态。薄荷味牙膏可每日都用用而无任何副作用。但薄荷脑的味道未受到大部分人民的喜爱，需要把薄荷脑做成不同的保健品，融入我们的日常生活中，在我们的日常生活中处处有薄荷脑。

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