水消费系数法（共4篇）
水消费系数法 篇1
贵阳市是贵州省的省会城市。“十二五”以来,随着贵阳市市民生活水平的提高,贵阳城市生活垃圾产生量逐年增加,垃圾减量化、无害化处理压力越来越大。在地方财政支付能力不足的情况下,城市生活垃圾收费是筹集垃圾处理费的重要途径,也是生活垃圾减量化的重要手段[1]。
贵阳城镇生活垃圾处理费是指向城市居民或企业征收的生活垃圾处理服费用。根据《关于暂定贵阳市城镇生活垃圾处理费收费标准的通知》(筑价费[2009]54号)和《贵阳市城镇生活垃圾处理费征收管理暂行办法》,贵阳市于2010年元月启动城镇生活垃圾处理费的征收工作。同时,为解决征费过程中存在的收费率低、成本高问题,贵阳市于2014年年底启动了“水消费系数法”征收生活垃圾处理费课题的研究工作。
1水消费系数法
水消费系数法是通过调查研究与统计分析,找出不同垃圾产生源(即不同水消费群体)的垃圾排放量与其水消费量之间的折算系数,然后利用供水收费平台收缴垃圾处理费[2]。在一定范围内,不同垃圾产生源的垃圾量与其水消费量成正比[3]。由于不同国家和地区的经济发展水平和垃圾处理成本不同,导致各地的征费标准也不一致。如台湾采用当年核定的收费标准(上一年度生活垃圾处理总成本除以总用水量)委托计收、巴塞罗那采用0.16欧元/m3的标准委托计收。
依据上文水消费系数法的定义,采用水消费系数法收缴垃圾处理费的计算公式为:
F=k水×f×Q÷1000
式中,F——垃圾处理费(元);k水——垃圾排放量折算系数,即每消耗1t水产生的生活垃圾量(kg/t);f——生活垃圾处理成本(元/t);Q——水消耗量(t)。
2贵阳市水消费系数法征费的优势
近年来,国内许多城市陆续开展了水消费系数法收缴垃圾处理费的研究与实践[4]。如湖北武汉、广东中山、云南昆明等城市在实践中都取得了良好的经济和社会效益。同时,王艳丽、姚付龙等对乌鲁木齐市的研究结果表明:采用“水消费系数法”收缴城市生活垃圾处理费,可以明显提高垃圾的减量化效果,有利于提高垃圾无害化处理率,具有良好的经济和社会效益[5,6]。
结合贵阳市的客观实际,采用水消费系数法征收城市生活垃圾处理费的优势主要如下:
1)可操作性强。水消费系数法采用与水费“捆绑收费”的方式收缴城市生活垃圾处理费,以供水收费系统为费用征收渠道,实施方便且征费稳定、可靠。同时,折算系数、征费标准等可根据城市经济发展状况和垃圾处理成本的变化适时进行调整,可操作性强。
2)收费率高。采用水消费系数法征费,解决了原供水总表无法核准实际居民人数而导致部分区域、人员的生活垃圾处理服务费未能正常征收的漏洞,以及区级代征的资金归集到位不及时等问题,收费率将大幅提高。
3)成本低。采用水消费系数法征费,一是完全借用供水企业的收费系统,实现了资源共享,代收成本低;二是只需对供水企业原有的收费系统稍作修改即可满足城市生活垃圾处理费的征费要求,软硬件升级、改造成本低;三是可以通过居民、企事业单位的实际用水量和折算系数适时核定费用,降低征费核定成本。
4)体现社会公平原则。采用水消费系数法征费,其收费程序和过程规范,收费标准科学、公开、透明。解决了垃圾量的核定难题,以及定额收费和计量收费中存在的“错缴”“漏缴”“拒缴”等问题,在一定程度上体现社会公平原则。
3贵阳水消费系数法征费存在的不足
贵阳市采用水消费系数法征收城镇生活垃圾处理费,较之当前执行的定额收费和计量收费相结合的征费方法,虽然经济、社会和环境效益明显,但也存在不足。主要表现在以下几点:
1)征费对象覆盖不完全。水消费系数法通过与水费“捆绑收费”的方式借用的供水收费系统的征收渠道收缴城市生活垃圾处理费,不能满足对采用自建供水设施供水的城镇人口和其它自行将生活垃圾清运至城市生活垃圾卫生填埋场的单位或个人的征费需求,不能覆盖所有的征费对象。
2)在征费对象分类和折算系数核定上存在误差。水消费系数法将垃圾产生量与水消耗量关联,采用分类归集、抽样调查的方法确定样本,并运用加权平均法核定垃圾排放量折算系数,从而必然会在征费对象分类和垃圾排放量折算系数核定上与实际存在一定的误差。
3)垃圾减量化作用效果不明显。由于水消费系数法通过水消耗量折算、计收城镇生活垃圾处理费,征费与垃圾排放量不直接挂钩,虽然使得用户为减少支出而节约用水,实现了水资源的节约,但是对垃圾源头减量化的刺激和垃圾减量化作用效果不明显。
4结论
综上所述,采用“水消费系数法”征收贵阳城镇生活垃圾处理费,在一定程度上体现社会公平原则,可操作性强,有利于解决了征费过程中存在的收支收费率低、成本高问题。虽然在诸如征费覆盖面、费用核准、垃圾减量化等问题上还存在着一些不足,但是对完善贵阳城镇生活垃圾收费制度仍具有积极意义。
摘要：采用“水消费系数法”征收贵阳城镇生活垃圾处理费,在一定程度上体现社会公平原则,可操作性强,有利于解决了征费过程中存在的收支收费率低、成本高问题。虽然在诸如征费覆盖面、费用核准、垃圾减量化等问题上还存在着一些不足,但是对完善贵阳城镇生活垃圾收费制度具有积极意义。
关键词：水消费系数法,生活垃圾处理费,贵阳,研究
参考文献
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[6]王艳丽.乌鲁木齐水消费系数法收缴城市生活垃圾处理费成效研究[J].资源节约与环保,2014(5):163-164.
突水系数法的演化及应用 篇2
突水系数及其临界值是20世纪60年代焦作防治水会战中, 由我国防治水的科技人员借鉴20世纪50年代匈牙利学者韦格弗伦斯提出的底板相对隔水层的概念提出的, 同时在1964年的焦作水文地质大会战期间, 我国学者突破了传统思维利用相对隔水层厚度的倒数来评价突水危险性, 即现在的突水系数。
突水系数法公式为:T=P/H;其中, T为突水系数MPa/m;P为隔水层底板承受水压MPa;H为底板隔水层厚度/m;同时根据多地多年的实际生产经验, 规定了突水系数的临界值:即正常地质块段不大于0.10MPa/m, 构造破坏块段不大于0.06MPa/m。
2 突水系数法的演变
突水系数法在我国提出以后经历了长期的发展与研讨, 从提出到今天主要经历了三次研讨, 第一次是1979年煤炭科学研究院西安煤田地质研究所提出的修改:T=P/ (M-Cp) , 即隔水层厚度还应扣除矿压所造成的底板采动裂隙带深度Cp。第二次是1992年《煤矿安全规程》修编中, 将突水系数修改为煤层底板隔水层所承受的水压值与底板隔水层有效厚度的比值。即T=P/ (M-CP-Z0) 。第三次则是于2009年《煤矿防治水规定》规定突水系数计算公式为:T=P/M。式中:T-突水系数/MPa/m;P-作用于隔水层底板的水压力/MPa;M-底板隔水岩层厚度/m。
3 突水系数法的现行规范
《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》 (MT/T1091-2008) 附录E中突水系数计算公式为:TS=P/ (M-CP) 。按该公式计算, 从全国实际资料来看, 底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06MPa/m, 正常块段不大于0.15MPa/m。
2009年12月1日起施行的《煤矿防治水规定》附录四中给出的突水系数计算公式为:T=P/M。
从全国实际资料来看, 底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06MPa/m, 正常块段不大0.10MPa/m。
4 突水系数法在底板防治水中的应用
本次以山西某矿为例:井田内地层由下至上有:奥陶系峰峰组;石炭系本溪组、太原组;二叠系山西组、下石盒子组, 上石盒子组;第四系上更新统。研究的9#煤位于石炭系太原组 (图1-1) , 全区可采。其顶板充水含水层为石炭系灰岩含水层及第四系孔隙含水层, 底板充水含水层为奥陶系灰岩含水层。
根据钻孔数据可知, 9#煤层底板对奥灰含水层全部带压。同时根据的灰等水位线图推测出其他钻孔的奥灰水位标高, 结合含水层顶界标高推算出奥灰含水层作用于9#煤层底板隔水层的水压值 (表1-1) 。
鉴于该区内没有构造, 根据2009年《煤矿防治水规定》突水系数计算公式, 得出突水系数值并根据突水系数值做出相应的突水系数等值线图 (图1-2) 和突水危险性分区图 (图1-3) 。
与此同时, 应用中国矿业大学 (北京) 武强教授提出的底板突水新型评价方法—脆弱性指数法对9#煤进行评价得到危险性评价分区图 (图1-4) 。
综上, 突水系数法适合作为一种快速确定全区整体安全情况的参考方法, 可以实时根据水位、水压的变化, 对全区做出预测性的评价, 但缺点是考虑因素不全面;而脆弱性指数法对各类突水因素考虑全面, 分区合理, 具有一定的渐变成果。
但长期以来应用突水系数法预测结果进行开采的成功案例也不在少数, 今后可以继续作为参考指标, 指导煤矿安全开采。
5 感想与思考
突水系数法是多代水文地质工作者智慧的结晶, 即使是随着各类更系统、精细的防治水评价体系的建立, 突水系数法依旧起到了举足轻重的作用。但从现行规范中看, 仍存在不同行业同种方法、不同计算公式、不同参考数值、应用面狭窄等现象。
(1) 规范突水系数法公式、临界数值, 做到行业同步, 避免选择公式失误, 造成评价结果不准确。
(2) 转化思维, 能否将突水系数法引入到顶板间接含水层危险性评价中。
(3) 在上三带应力拱未形成时, 顶板间接含水层是否会在应力重分布过程中, 造成隔水层发生破裂, 形成导水通道, 造成矿井突水。
(4) 如果遇到应力拱未形成, 顶板发生间接含水层突水, 如何治理?研究中是否应该突破直接导水通道这个障碍, 探索开采中的潜在通道以及滞后导水通道。
(5) 如果突水系数法引入顶板防治水预测, 突水临界值能否参考底板临界数值确定方法。
摘要：从煤层底板突水预测预报实际问题出发, 就突水系数评价水害方面, 从1964年煤炭部焦作水文地质会战开始, 到2009年的《煤矿防治水规定》, 首先分析了各个阶段突水系数公式及其修正过程。结合实例, 通过突水系数法与其他预测方法结果进行比较, 结果认为:突水系数在煤层底板所有的预测预报方法中突水评价中最为简单实用, 在未来的进程中可继续推广使用。
关键词：突水系数法,煤矿防治水,公式演化
参考文献
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水消费系数法 篇3
关键词：变异系数法,GIS空间分析,底板突水,风险评估
我国许多煤田水文地质条件十分复杂,煤层开采过程中受到多种水体的威胁,随着开采水平不断延伸,开采深度及强度不断加大,受承压水威胁日益严重,突水类型变得更加复杂。国内学者采用了许多方法对底板突水进行了预测和评价,如神经网络、层次分析法[1]、模糊理论分析法[2]、专家评分法等[3,4],但分析结果都没法在空间上体现。变异系数法是直接利用各项指标所包含的信息,通过计算得到指标权重的一种客观赋权方法,这种方法能较好地挖掘原始数据中的信息; 而空间分析则能够从空间关系中获取派生的信息和新的知识,且能够在图层中体现空间数据。因此,笔者直接采用变异系数法[5,6]和GIS空间分析[7,8]对底板突水进行预测,首先通过对矿井原始数据进行整理,得到矿井底板突水的主要影响因素,建立底板突水风险评估指标体系; 然后采用变异系数法对所选取的样本数据进行分析,得到矿井各底板突水影响因素的权重和底板突水风险指数评估模型; 最后,建立GIS底板突水影响因素专题图层和各因素叠加图层,达到对底板突水危险性预测的目的。
1 基于变异系数法和GIS空间分析的底板突水评估模型
1. 1 变异系数法
变异系数又称“标准差率”,是衡量资料中各观测值变异程度的一个统计量。在评价指标体系中,指标取值差异越大的指标,也就是越难以实现的指标,这样的指标更能反映被评价单位的差距。这种方法比层次分析法等更加具有客观性,能减少人为因素的影响。
在比较中,为了消除各项评价指标量纲不同的影响,需要用各项指标的变异系数来衡量各项指标取值的差异程度,变异系数计算公式如下:
各项指标的权重wi为:
式中: vi为第i项指标的变异系数; σi为第i项指标的标准差; i为第i项指标的平均值。
在计算出各个指标的权重值之后,把需要进行计算的样本数据进行归一化处理,使所有指标量纲一致,即:
这样风险指数评估模型即为:
1. 2 GIS空间分析
空间分析是为了解决地理空间问题而进行的数据分析与数据挖掘,是从GIS目标之间的空间关系中获取派生的信息和新的知识,是从一个或多个空间数据图层中获取信息的过程。空间分析通过地理计算和空间表达挖掘潜在的空间信息,其本质包括探测空间数据中的模式; 研究数据间的关系并建立空间数据模型; 使得空间数据更为直观表达出其潜在含义; 改进地理空间事件的预测和控制能力。GIS中可以实现空间分析的基本功能,包括空间查询与量算,叠加分析、缓冲区分析、网络分析等。
1) 空间插值分析。空间插值常用于将离散点的测量数据转化为连续的数据曲面,以便与其他空间现象的分布模式进行比较。空间插值分为空间内插和外推两种,空间内插算法是一种通过已知点的数据推算同一区域其他未知点数据的计算方法,空间外推算法则是通过已知区域的数据推算其他区域数据的方法。空间插值的理论假设是空间位置上越靠近的点,越可能具有相似的特征值; 而距离越远的点,其特征值相似的可能性越小。
2) 栅格图层叠加分析。栅格数据结构空间信息隐含属性信息明显的特点,可以看作最典型的数据层面,通过数学关系建立不同数据层面之间的联系,通过方程将不同数据层面进行叠加运算,以揭示某种空间现象或空间过程。
3) 自然裂点分类方法。在获得表面坡度分布频数的基础上,以分布统计曲线的自然裂点作为临界的分级方法。此方法能够使组内差距最小,组间差距最大。
利用GIS平台,把收集的各空间点指标数据导入GIS数据库,利用空间内插值法及其掩膜分析( 把研究区边界作为掩膜边界) 建立各指标栅格形式的专题图层,基于GIS的栅格图层叠加分析功能,把各个专题图层按照一定的权重进行叠加处理,得到矿井煤层底板突水预测结果。
风险评估步骤: 对矿井的实测数据进行收集、整理及量化; 建立评价指标体系,基于GIS建立各指标体系的专题图层; 合理选取分析样本,利用变异系数法获取底板突水风险评估数学模型; 把各专题图层按照底板突水风险评估数学模型进行叠加处理,得到突水风险指数图层; 基于突水风险指数图层,利用自然裂点分类法把图层分为3 个子区间,得到各子区间的数据范围,以获得各风险等级风险值的范围。
2 底板突水风险的评估
山东某矿井田范围南北长约14 km,东西宽约11 km。井田内地层自上而下分为: 第四系,上新近系,二叠系上统上石盒子组、下统下石盒子组和山西组,石炭系上统太原组、中统本溪组,以及奥陶系中统。矿井地层总体为北东倾斜的单斜构造。断裂构造总体发育为北东向、近南北向,也有北西向,大部分为正断层,其中有些断层断距差大于100 m。经查明的断层共35 条,断层将整个煤田分成了几个相连的断块,并将会影响煤矿总体开拓布局,是矿井采区划分的天然界线。这些断层对煤层开采造成了不利影响,并使开采条件复杂化。井田范围内3 煤层为主要开采煤层。煤层倾角约11°,开采上、下限标高为- 782 ~ - 795 m。三灰上距3 煤层44. 57 ~71. 74 m,平均59. 21 m; 三灰厚3. 5 ~ 6. 8 m,平均为5. 81 m,富水性较强。深部开采时受底板水威胁,属承压水上开采条件。
2. 1 底板突水评价指标及其量化
由于研究区属于承压水上开采,且断层对于煤层的安全开采影响较大,富水性则决定了突水量大小和持续性,因此选择煤层底板含水层水压、地质构造复杂度、底板含水层富水性,以及隔水层厚度,作为该矿3 煤层底板突水评价的主要影响因素[9]。
1) 底板含水层水压和隔水层厚度。含水层水压是底板突水的前提条件,在煤层底板地质条件相似的条件下,承压水水压越高,越容易突水。底板隔水层是阻抗突水的因素,其取决于底板的岩性、厚度组合特征及地质构造发育程度等。底板含水层水压和隔水层厚度值可以直接采用测量值,两个因素直接可以用突水系数T来表示,其计算公式如下:
式中: p为承压水水压,MPa; M为底板隔水层厚度,m。
2) 地质构造复杂度。断层可以缩短煤层至含水层之间的距离,甚至对接,断层使得岩层破坏,降低了岩层稳定性。采用相似维计盒维数法[10,11],把研究区分为15 个分区,对每个分区求取断层分维值。求出的分维值赋予给各分区中心点,进行插值分析,得到地质构造复杂度专题图层。
相似维DS的计盒维数测量方法就是采用边长为r的网络覆盖断层的痕迹,记录含有断层的网格数N ( r) ,不断缩小网格测尺度ri,得到相应的N( ri) 。令 ε = 1 /r,则得到的点集( lg ε,lg N( r) ) ,基于这些点可以得到一条曲线,其直线部分的斜率即为断层的相似维。
3) 含水层富水性。煤层底板含水层富水性是突水的物质基础,其富水程度和补给条件决定了底板突水的水量大小和突水点能否持久涌水。以钻孔单位涌水量q的大小来对含水层富水性进行量化,可以建立含水层富水性专题图层。
2. 2 风险值数学评估模型建立
为了减少数据分析的偏差及建立风险值数学评估模型,在3 煤层选取9 个有效点,基于上述的量化方法,得到9 个有效点的样本组数据,如表1 所示。
基于变异系数法原理,根据式( 1) 和式( 2) 对表1中的数据进行分析计算,得到突水系数、构造分维值、含水层富水性的权重值分别为0. 547、0. 165、0. 288。
由于数据单位不一致,需要去掉数据量纲的影响,即根据式( 3) 对不同的数据进行归一化处理。
根据式( 4) ,得出底板突水风险指数评估模型为:
2. 3 GIS空间分析
在确定了突水系数、构造分维值、含水层富水性这3 个突水评价指标,并进行量化后,利用GIS的空间分析功能的插值分析,可以得到这3 个指标的GIS专题图层,见图1 ~ 3。
基于GIS平台,根据底板突水风险指数评估模型,把图1 ~ 3 的数据归一化后进行叠加,得到底板突水风险指数图层,如图4 所示。
基于叠加的底板突水风险指数图层,利用自然裂点分类方法确定底板突水风险指数p的分区阈值,把矿井3 煤层按照突水风险指数p的阈值分为3 个子区: 当风险指数小于0. 25 时,该分区为安全区; 当风险指数大于等于0. 25 小于等于0. 45 时,该分区为过渡区; 当风险指数大于0. 45 时,该分区为危险区。突水风险等级如图5 所示。
2. 4 结果分析
通过对井田3 煤层的底板突水风险的评估,从图4 中可以找到煤层各点底板突水风险指数。由图3、图4 的对比,不难发现除了研究区右上角小部分区域风险情况有点差异外,其他地方几乎一致,这说明了该评估方法的结果与突水系数法的评估结果差异不大,证明了将基于变异系数法和空间分析的底板突水预测模型应用在底板突水风险评估中是可行的。就差异部分而言,在此处的断层分维值和含水层富水性强度都比较大,导致了图4 中右上角有个区域的突水风险指数比图3 中高。这说明了传统的突水系数法虽然能够对底板突水进行大体上的预测,但在复杂水文地质条件下,只考虑隔水层厚度和底板承压水水压还是有所欠缺的。而本文的方法考虑了更多方面的因素,评价结果比传统的突水系数法更为合理。
3 结论
1) 通过对矿井水文地质调查,确立了矿井底板突水主要影响因素,并对其进行量化,为后面的数据分析以及空间分析提供基础。
2) 基于变异系数法,对矿井数据组进行分析,得到底板突水风险突水指数评估模型。
3) 基于GIS空间分析功能,建立了底板突水专题图层,叠加并按照自然裂点分类后得突水风险等级图层。
4) 以井田3 煤层为研究对象,对其进行分析,结果表明: 当风险指数小于0. 25 时,该分区为安全区;当风险指数大于等于0. 25 小于等于0. 45 时,该分区为过渡区; 当风险指数大于0. 45 时,该分区为危险区。
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水消费系数法 篇4
1仪器与试剂
EL204梅特勒-托利电子天平[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司];LC20AVP高效液相色谱仪(日本岛津公司);SHA-CA数显水浴恒温振荡器(金坛市易晨仪器制造有限公司);甲醇(Fisher公司,色谱纯,批号: 111773);蒸馏水自制;其他试剂均为分析纯;双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬样品(批号分别为20120101, 20120102和20120103),双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬对照品(经纯化精制,其纯度为98.80%,百分归一化法)由实验室合成精制。
2 方法与结果
2.1色谱条件
色谱柱为Synergi Fusion-RP80A C18柱(4.6 mm× 250 mm,4 μm),流动相使用水-甲醇(25∶75,V∶V),流速为0.8 m L/min,检测波长为226 nm,柱温40℃,自动进样器进样,进样量为20 μL。
2.2溶液配制
2.2.1样品溶液配制
取双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬对照品适量,精密称定,置100 m L容量瓶中,以流动相溶解,定容至刻度,摇匀,配制成浓度约为340μg/m L对照品储备液,备用。取双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬样品适量,精密称定,置100 m L容量瓶中,以流动相溶解,定容至刻度,摇匀,配制成浓度约为136μg/m L的供试品溶液,备用。以流动相作为空白对照溶液。
2.2.2缓冲溶液配制
p H值1.3缓冲液:取0.2 mol/m LKCl 25 m L和0.2 mol/L HCl 33.6 m L,混合再加蒸馏水稀释至100 m L,即得。
p H值5.0缓冲液: 取0.2 mol/m L的Na H2PO4溶液,用Na OH试液调p H值至5.0,即得。 (Na OH试液:Na OH 4.3 g,加水溶解成100 m L,即得。 )
p H值7.4缓冲液:取KH2PO41.36 g,加0.1 mol/m L Na OH溶液79 m L用蒸馏水稀释至200 m L,即得。
2.3方法学考察
2.3.1系统适应性试验
按“2.2.1”项下方法配制对照品和样品溶液,分别进样20μL,按“2.1”项下色谱条件测定,结果显示,供试品溶液(图2B)色谱峰与双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬对照品溶液(图2A)色谱峰保留时间相一致,空白对照溶液(图2C)显示无干扰,理论塔板数以双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬峰计不低于5000,见图2。
2.3.2线性关系考察
精密吸取上述对照品贮备溶液(340μg/m L)10、8、4、2、1、0.5、0.25 m L,置于10 m L容量瓶,以流动相稀释至刻度,摇匀,制得浓度分别为340、272、204、136、68、34、17、8.5μg/m L的对照品溶液,进样20μL,记录色谱峰面积,以双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。结果,标准曲线方程为Y=29 172X+32 001,r=0.9999。
2.3.3精密度试验
取浓度为136μg/m L的对照品溶液按色谱条件连续进样6次,每次进样20μL,以峰面积考察其日内精密度。试验结果显示,平均峰面积为4 034 815.3,RSD为0.39%(n=6),表明仪器进样精密度较好。
2.3.4稳定性试验
取浓度为136μg/m L的对照品溶液每隔一定时间(0、2、4、8、12 h)进样20μL测定,每次测定2针,平均峰面积为4 034 504.5,RSD为0.59%(n=5),试验表明对照品溶液在12 h内保持稳定。
2.3.5重复性试验
取同一批供试品(批号:20120102),按供试品溶液的配制方法平行配制3份,按色谱条件方法测定结果,3份样品测定平均值为98.20%,RSD为0.04%(n=3),表明重复性良好。
2.3.6加样回收率试验
取已知含量的双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬样品约10 mg(批号:20120101)6份,精密称定,置100 m L容量瓶中,每两份中分别精密加入干燥至恒重的对照品约8、10、12 mg,以流动相溶解,定容至刻度,摇匀。按色谱条件方法测定,计算回收率[7,8]。结果,平均回收率为99.81%,RSD为0.36%(n=6),表明加样回收结果符合要求。结果见表1。
2.3.7定量限及检测限
在该色谱条件下,按信噪比(S/N)为3和10分别对检测限和定量限进行测定。对照品溶液逐级稀释后进样,测定结果显示,浓度为15.2μg/m L进样量为0.1μL时,主峰信号约为噪音信号的3倍;进样量为0.3μL时,主峰信号约为噪音信号的10倍,即最低检测限和定量限分别为1.52、4.56 ng。
2.3.8脂水分配平衡时间考察
称取双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬约5 mg,加正辛醇(水饱和)于250 m L容量瓶中溶解,定容。取20 m L含样品的正辛醇(水饱和)溶液至锥形瓶,加入20 m L蒸馏水(正辛醇饱和),加塞密封,同样处理5份,置25℃水浴恒温振荡器分别剧烈振摇0.25、0.5、1、1.5、2 h,转入分液漏斗中静置,分离出水相和有机相,以水相进样20μL,当含量不再增减时,即为平衡时间[9,10,11]。结果,振摇1 h时达到分配平衡。
A:对照品;B:供试品;C:空白对照
3结果
3.1样品含量测定
称取3批样品分别约为10 mg,精密称定,置100 m L容量瓶,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,进样20 μL,记录色谱峰;另取对照品溶液,同法操作,以外标法峰面积计算。 结果显示, 批号为20120101、 20120102和20120103样品双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬的含量分别为98.40%、98.18%、98.20%, 平均含量为98.26%。
3.2 Log P的测定
按“2.3”项下“脂水分配平衡时间考察”方法,准确量取20 m L含双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬的正辛醇(水饱和)溶液至锥形瓶,加20 m L蒸馏水、p H值7.4缓冲液、p H值5.0缓冲液和p H值1.3缓冲液(分别用正辛醇饱和),分别平行操作2份,加塞密封后振摇1 h(25℃),转入分液漏斗中静置,分离出水相和有机相,取有机层和水层溶液分别进样,检测分析样品浓度,计算不同p H值溶液下的脂水分配系数,计算公式为,其中,Co和Cw分别代表油相和水相的样品浓度,Vo和Vw分别代表油相和水相的液体体积[12,13,14]。结果,双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬在正辛醇-蒸馏水、p H值7.4缓冲液、p H值5.0缓冲液和p H值1.3缓冲液中的平均脂水分配系数Log P分别为1.44、1.45、1.66和1.44(25℃)。
4讨论
双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬的甲醇溶液(80 μg/m L) 在200~400 nm波长范围内光谱扫描,有两个最大吸收峰分别为210、226 nm,因此选取226 nm作为检测波长; 由于Synergi Fusion-RP 80A C18柱芯填充颗粒比较细(4 μm),柱温在室温时柱子压力较高,柱温在40℃条件下时柱压较为理想, 不影响结果的分析;流动相采用水-甲醇(25∶75,V∶V),流速为0.8 m L/min时出峰时间大约为11 min。 在该分析条件下,双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬的检测限和定量限分别为1.52、 4.56 ng,3批样品的平均含量为98.26%。
正辛醇-水为有机化合物测定脂水分配系数方法常用的溶液体系, 有机化合物具有合适的Log P将有利于机体的吸收和转运,发挥更好的疗效[15]。 笔者首先考察了双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬在正辛醇和水溶液中分配平衡时间,发现在该实验条件下振摇60 min分配达到平衡。 为了探讨双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬在不同p H值缓冲溶液中的脂水分配情况[16,17,18],笔者还采用了蒸馏水、p H值7.4缓冲液、p H值5.0缓冲液和p H值1.3缓冲液作为水相,分别测定分析其Log P, 发现其Log P分别为1.44、1.45、1.66和1.44(25℃),说明该化合物在不同p H值溶液中均具有较高的脂溶性[19,20]。 其在不同p H值缓冲溶液中的Log P略有差别, 可能与双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬在不同p H值条件下的稳定性情况不同有关。
本文建立了双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬的含量检测方法,操作较为简便、重复性好,可用于质量控制和分析检测以及反应过程的动态监测。
摘要：目的 建立双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬的含量测定方法以及测定其脂水分配系数(Log P)。方法 采用HPLC法和摇瓶法(正辛醇/水体系),Synergi Fusion-RP-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,4μm);流动相为水-甲醇(25∶75,V∶V);流速0.8 m L/min,检测波长226 nm,柱温40℃,进样量为20μL。结果 双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬质量浓度在8.5~340μg/m L范围内与峰面积线性关系良好,r=0.9999,平均回收率为99.81%,RSD为0.36%(n=6)。样品平均含量为98.26%,其Log P约为1.4。结论 该检测方法准确、简便,精密度高,可用于双乙酰左旋多巴甲酯布洛芬酯的含量测定。