【国家标准(GB)】 化学品 分配系数(正辛醇-水) 高效液相色谱法试验

ICS13.300
中华人民共和国国家标准
GB/T21852—2008
化学品
分配系数（正辛醇-水）
高效液相色谱法试验
Chemicals--Partition coefficient(n-octanol/water)-High performance liquid chromatography(HPLC)method2008-05-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-09-01实施
GB/T21852—2008
本标准等同采用经济合作与发展组织化学品测试导则No.117（2004年）《分配系数（正辛醇-水）：高效液相色谱法》英文版）。
本标准作了下列编辑性修改：
-将原正文中推荐的参比物表调整到增加的附录A：—将计量单位改为我国法定计量单位。本标准的附录A、附录B为资料性附录。本标准由全国危险化学品管理标准化技术委员会（SAC/TC251)提出并归口。本标准负责起草单位：环境保护部化学品登记中心。本标准参加起草单位：沈阳化工研究院安全评价中心、环境保护部南京环境科学研究所、上海市环境科学研究院、中国环境科学研究院。本标准主要起草人：季诚、刘纯新、葛海虹、蔡磊明、李莹、孔德洋、沈根祥、李捍东。本标准为首次制定。
1范围
化学品分配系数（正辛醇-水）
高效液相色谱法试验
GB/T21852-2008
本标准规定了化学品分配系数（正辛醇-水）的高效液相色谱法试验的方法概述、试验系统、试验程序、质量保证与质量控制、数据与报告。本标准适用于测定1gP。w值为0～6范围内化学品的分配系数[1][2],[3],[4],[5],特殊情况下也可以扩展至1gP为6～10的化学品。本标准不适用于强酸、强碱、金属络合物、与洗脱液发生反应的化合物和表面活性剂。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。2.1
fpartition coefficient
分配系数
受试物在互不相溶的两相介质中达到平衡时的浓度之比。2.2
toctanol-waterpartitioncoefficient正辛醇-水分配系数
受试物在正辛醇-水两相介质中达到平衡时的浓度之比，以Pw表示。Pow无量纲，通常用以10为底的对数(lgPow）表示。
3方法概述
3.1原理
反相高效液相色谱是在分析柱上进行分离的过程。受试物进人色谱柱后，随流动相在溶剂流动相和烃类固定相之间进行分配。化合物在柱中的保留值与其烃-水分配系数成比例，亲水性化合物先洗脱，亲脂性化合物后洗脱。保留时间以容量因子k表示，见式(1)。k=Rto
式中：
tR—一受试物的保留时间，单位为分(min)；to一死时间，即溶剂分子通过柱子的平均时间，单位为分(min)。本方法无需定量的分析方法，只需测定保留时间值。受试物的正辛醇-水分配系数可以通过试验测定其容量因子，代人式(2)计算得出。IgPow=a+b×lgk
式中：
Pow—正辛醇-水分配系数;
a,b—线性回归系数。
式(2)由参比物的lgPow（正辛醇-水分配系数)对其lgk(容量因子）作线性回归所得。（1）
（2）
对于离子型化合物可以测定其在非离子形态(游离酸或游离碱)下的分配系数，此时试验介质为适当的缓冲液。对于游离酸，缓冲液的pH值低于pKa;对于游离碱，缓冲液pH值高于pKa。另外，pH-metric法也可用于测定离子型化合物的分配系数[6]。如果lgPow值用于环境危害分级或1
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环境风险评估，则试验应在相应的环境pH值范围内，即pH值为5.09.0条件下进行。受试物中杂质的存在，影响色谱峰的准确归属，因此干扰结果分析。对于色谱峰不能完全分离的混合物，应记录igPow值的上下限和每个lgPow值所对应色谱峰的面积百分比。对于同系物的混合物，IgPaw值的加权平均值也应给予说明[7]。以单一P。w值和相应的面积百分比计算[8]。所有占总面积不小于5%的色谱峰，均应纳入计算[9)，见式(3)。Z(lgPowi)(A: %)
式中：
X-lgP.的加权平均值
lgPwi--i组分的lgPow值
A..·-i组分的面积
A而积总和。
3.2参比物
Z(lgPowi)(A:%)
·（3）
为了建立受试物的测定容量因了灵与其P。的相关性，需至少用6个点绘制校准曲线。因此必须选择合适的参比物（）
选用的参比物的1g/P。w应涵盖受试物的gPw值，即至少各有一个参比物的P。w数值大于和小于受试物P。w值，特殊况下可以用外推法。推荐选择与受减彻结构相关的物质作为参比物。用于校准的参比物的lgP。值应为可靠的试验数据。对于IgP。w非必受试物，除可获得可筛的试验数据外，必须用计算值。若使用外推值，则极限值应予以注明。
若无与受试物结树相关物质的分配系数数据，可采用其他参比物建立校准曲线。推荐的参比物及其P。w值参见附录A。对于离子化物质，表中的数据为其非离子型的数值。4仪器设备
液相色谱仪
配有低脉冲泵和匹配的检测系统的液相色谱仪。UV（紫外-可见）检测器（测定波长210nm）或RI（折光指数检测器）可用关测定多族化合物。固定相中极性基团的存在，将严重影响液相色谱柱的柱效，因此固定相极性基团的含应尽可能低[16]。可用商品化的微粒反向填充柱和快速填充柱。在进样系统和分析柱间加保护柱。
4.2色谱柱
分析柱填充的固定相为可商品化的键合了长烃链（如C8、C18)的硅胶柱。5试验系统
5.1试验条件
试验期间温度变化不大于士1℃。5.2流动相
HPLC级甲醇和蒸馏水或无离子水用于配制流动相，流动相在使用前脱气。测定在等度洗脱条件下进行。甲醇-水混合液中水的比例不低于25%。通常体积比为3：1的甲醇-水混合液，在流速1mL/min条件下，适用于洗脱lgPaw值为6、保留时间在1h内的受试物。对IgP。w>6的受试物，可通过降低流动相的极性或缩短色谱柱长度缩短洗脱时间。受试物与参比物在流动相中有足够的溶解浓度以达到测定要求。只有在例外情况下，甲醇-水混合液中可加入附加剂，因附加剂将改变柱子的性质，因此使用前提为2
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必须确认受试物和参比物的保留时间不受影响。若甲醇-水洗脱体系不能达到试验要求，则可选用其他有机溶剂-水混合洗脱系统，如乙醇-水、乙腈-水或异丙醇(2-丙醇)-水等。对于离子型受试物，洗脱液的pH是试验的关键，推荐在色谱柱适当的pH值范围内（通常为28）使用缓冲液。当以有机相-缓冲液为流动相时，注意避免盐沉淀和色谱柱的性能退化。碱性流动相可引起色谱柱性能的急速衰减，因此使用硅胶柱测定时，pH值不应高于8。5.3试验溶液
受试物与参比物应具高纯度，以便在色谱图中易于分辨目标色谱峰。推荐将受试物与参比物溶解于流动相中，若用其他溶剂溶解受试物与参比物，则最终进样所用试验溶液应用流动相稀释。6试验程序
6.1受试物信息
a）解离常数；
b）结构式；
c）在流动相中的溶解性；
d）水解特性。
6.2分配系数的预估测
受试物的分配系数可由计算方法(参见附录B)或其在纯溶剂中的溶解率估算。6.3死时间to的测定
死时间t可用无保留特性的有机物（如硫脲、甲酰胺等)测得。更为精确的死时间可由测定一组同系物（如正烷基甲基酮）中7个化合物的保留时间值得到C7)。保留时间tR(nC+1)是依据R(nC)绘的曲线，这里nC为碳原子的数目。通过实验结果可以得到一条直线，见式(4)。tR(nC+1)=AtR(nc)+(1-A)to
式中A代表k(nC十1)为一常数，死时间to可从裁距(1一A)to和斜率A而求得。6.4回归方程
..（4）
选取适宜的参比物，以其lgk对lgP作图。参比物的lgP值应与目标受试物的lgP值相近。测定时，6～10种参比物同时进样，测定保留时间。建议记录仪与检测器系统相联。用所得相应的容量因子的对数1gk对lgP作图。回归方程按一定的时间间隔进行校正，至少一天一次，以解释可发生的柱效改变。
6.5受试物Pw的测定
受试物以最小可检测量进样。保留时间做两次平行测定。受试物的分配系数用插值法将计算的容量因子带人校准曲线所得。很高和很低的分配系数由外推法计算，在这种情况下必须注要标明回归直线的置信区间。如果受试物的保留时间值超出了参比物保留时间值的范围，应列出极限值。7质量保证与质量控制
a）为了提高测定的可信度，必须进行平行试验；b）重复性：在相同测定条件下，选用同一组参比物重复测定的lgPow值，变化范围在士0.1lg单位；
c）重现性：如果在选用不同组参比物的条件下重复测定，则结果是不同的；d）典型情况下，一组受试物其Igk与lgPow的相关系数R约为0.9,相当于士0.5lg单位lgPow(正辛醇-水分配系数)；
e）多实验室间的比对试验表明，HPLC方法测得的lgPow值与由摇瓶法测得的lgPow值差异在士0.51g单位之间[2]。其他比较在参考文献[4]、[5]、[10]、[11]、[12]中阐述。通过由结构相关参比物得到的校准曲线，可得到最为准确的结果[13]。3
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8数据与报告
试验报告中需包括以下内容：
如果估算分配系数，则估算值和所用方法；如果用计算方法，则应充分记载包括数据库认证和所选择的碎片的详细信息；
受试物与参比物：纯度、结构式和CAS号；-实验仪器与操作条件：分析柱、保护柱；.流动相、检测方法、温度和pH；-洗脱谱图（色谱图)；
死时间及其计算过程；
----保留值数据和从文献中用的用于计算的参比物的1gP。值；·拟合回归直线（1g对这P。w）的详尽信息和相关系数，包括置信区间：-平均保留值数据和受试物内插lg-Paw值；.·-混合物：已归属的洗脱色谱图；--对应于lg功值色谱峰的面积百分比；用于计算的回归值线；
一必要时，1P。值的加权乎均值。c
本标准推荐的参比物见表A.1。
参照物质（中文名）
2-丁酮
4-乙酰吡啶
乙酰苯胺
苯甲醇
4-甲氨基带酸么
苯氧基乙酸
2,4-三矿
苯艺腾
4-甲基节基酸
乙酰苯
2-硝基酚
3-硝基苯甲醇工
4-氯苯胺
硝基苯
肉桂醇
苯甲酸
对甲酚
肉桂酸
苯甲醚
苯甲酸酯
3-甲基苯甲酸
4-氯酚
三氯乙烯
苯乙酸酯
附录A
（资料性附录）
推荐参比物
表A.1推荐的参比物
参照物质（英文名）
2Butanone
(Methylethylketone)
-Acetylpyridine
Anifine
Acetanilide
Benzyi alcohol
4-Methoxyphenol
Phenoxyacetic acid
Phepol
2,4Dinitropheno!
BenzonitrildwwW.bzxz.Net
Phenylacetonitrile
4-Miethylbenzyl alcohol
Acetophenone
2-Nitrophenol
3-Nitrobenzoic acid
4-Chloroaniline
Nitrobenzene
cinnamylaicohol(Cinnamicalcohol)Behgoic-acid
PCresol
Cinnamic acid
Anisole
Methyl benzoate
Benzene
3-Methyl benzoic acid
4-Chlorophenol
Trichloroethylene
Ethyl benzoate
CAS号
78-93-3
1122-52g
62-53-3
103-84-4
N100-51-8
150-76-5
122-59-8
108-95-2
51-28-5
100-47-0
1,40-29-4
989-18-4
98-86-2
88-75-5
121-92-6
106-47-8
98-9543
104-54-1
65-85-9
196-44-5
140-10-3
(反式)
100-66-3
93-58-3
71-43-2
99-04-7
106-48-9
79-01-6
93-89-0
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3.89(顺式)
4.44(反式)
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参照物质(中文名）
2,6-二氯苯腑
3-氯苯甲酸
1-柒酚
2,3-二氯苯胺
烯丙基苯乙醚
乙苯(苯乙烷)
苯甲酮
4-苯基苯酚
瓣香草酚(百里酚）
1,4-二氮苯
三苯胺
荣甲酸米
异丙基苯
2,4,6-三氟酚
苯甲酸苯酯
2,4-二硝基-6-丁基酚
1,2,4-三氯苯
十二烷酸
二苯醚
正丁基苯
三联苯酰
2,6-二苯基吡啶
三苯胺
滴滴涕(DDT)
表A.1(续）
参照物质(英文名)
2,6-Dichlorobenzonitrile
3-Chlorobenzoic acid
Toluene
1-Naphthol
2,3-Dichloroaniline
Chlorobenzene
Allyl phenyl ether
Bromobenzene
Ethylbenzene
Benzophenone
[4-Phenylpheno!
Thymol
1,4-Dichlorobenzene
Diphenylamine
Naphthalene
Phenyl benzoate
Isopropylbenzene
2,4,6-Trichiorophenol
Biphenyl
Benzyl benzoate
2,4-Dinitro-6-sec-butylphenol1,2,4-Trichlorobenzene
Dodecanoic acid
Diphenyi ether
Phenanthrene
n-Butylbenzene
Dibenzyl
2,6-Diphenylpyridine
Fluoranthene
Triphenylamine
注：表中数据的真实性和数据质母，在多实验室比对试验中已验证t6
CAS号
1194-65-6
535-80-8
108-88-3
90-15-3
608-27-5
108-90-7
1746-13-0
108-86-1
100-41-4
119-61-9
92-69-3
89-83-8
106-46-7
122-39-4
91-20-3
93-99-2
98-82-8
88-06-2
92-52-4
120-51-4
88-85-7
120-82-1
143-07-7
101-84-8
85-01-8
104-51-8
103-29-7
3558-69-8
206-44-0
603-34-9
50-29-3
B.1引言
该附录简要介绍了P。w的计算方法。Pow的计算值主要用于以下儿个方面：附录B
(资料性附录）
Pow的计算方法
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a）决定所采用的实验方法：摇瓶法适用于lgPw值在2～4之间的受试物；高效液相色谱法(HPLC)适用于/AgP。值在0～6之间的受试物；使用HPLC法时选择条件(参比物，甲醇-水配比）；b）
c）检查由实验方法得到的数值的合理性；d）评估什么时候实验方法不能应用。B.2计算方法的原理
计算方法是根据分子的理论碎片原理。分子断裂成适当的亚结构后，已知这些亚结构可靠的IgP。w值。通过对解值求和对分子内作用修正后得到lIgP。l
B.3计算值的可靠性
通常，随着对化合物研究复杂性的增加.其计算方法的可靠性将随之降低。对低分子放并只有一·个或两个功能团的简单分子，用碎片法和实测法得到的结果偏差在0.1IgPowg.31P。w单位之间。误差幅度取决于所用碎片常数的可靠性、识别分子内反应的能力（如氰键）和修其项的证确应用。对于离子化合物，必须考虑电荷和解离度带来的影响。a）Fujita-Hanseh元法
最先由Fujita等人划人的疏水性替代常数元定义如式（B.1)*X=IgPw（PhX)=IgPow(PhH）
式中：
芳香族化合物的衍生物；
母体化合物。
例如：\Cl=lgPow（CgHsC)-1gP。w（CHg）2.84=2.13=0.7元法主要针对芳香族化合物。
b）Rekker法
应用Rekker法，lgP。w值按式(B.2)计算：IgPow=
式中：
A相互作用项；
存在于分子中生成物的数目；
fi—一生成物的IgPow的增加量。Zaif:+EA
.( B.1)
.(B.2)
相互作用项以一个单一常数Cm（又称万能常数）的整倍数表示。Cm和碎片常数f:可由825个化合物的1054个实验P。w值利用多重回归分析而测定。c）Hansch-Leo法
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Hansch-Leo法采用式(B.3)进行计算：IgPw=aif:+bjF
式中：
f.碎片常数；
F修正项(因子);
ab；·相应的发生的频率。
....(B.3)
原子和基团的碎片值、校正限值F；的表由试验和实验值P。w的误差推导而来，校正项划分为不同类型。
d）联合方法
对于复杂分子lg P。w的计算已有了改进，如果将分子分成较大的亚结构，而这些亚结构的lg P。w值是可获得的，那么，碎片（如杂环、葱醒、偶氮苯）可以用Hansch-π法、Rekker法或Leo法的碎片常数来获取。
B.4注意事项
当计算陷要校正因子时，计算方法仅对部分或全部离子化合物适用；a）
假设存在分子内氢键，必须加相应的修正项（约为十0.6～十1.0lgP。w单位），可以从立体结b）
构或光谱数据确认这种键的存在；若有几种互变异构体同时存在，则以最常见的形式作为计算的依据；c）
碎片常数表的修正应谨慎处理。8
参考文献
GB/T21852-—2008
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