高效液相色谱蒸发光检测器法》 .doc
《高效液相色谱蒸发光检测器法》 .doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高效液相色谱蒸发光检测器法》 .doc(31页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、烟草及烟草制品 麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖的测定 高效液相色谱蒸发光检测器法标准项目试验报告烟草及烟草制品 麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖的测定 高效液相色谱蒸发光检测器法标准项目组2012年3月目 录1. 综述12. 实验原理22.1 实验原理22.2 蒸发光检测器工作原理723. 材料与研究方法33.1 仪器及试剂33.2 研究路线33.3 分析方法43.3.1 样品制备43.3.2 标准溶液43.3.2.1 标准储备液43.3.2.2 标准工作溶液43.3.3 液相色谱-蒸发光检测器分析条件53.3.4 样品含量的测定与计算53.3.5 混合标准工作溶液和样品溶液典型色谱图64. 结果与讨论
2、74.1 样品量的选择74.2 萃取条件优化74.2.1 萃取溶剂的选择74.2.2 萃取方式的选择114.2.3萃取体积的选择114.2.4 萃取时间的选择124.3 空白和干扰试验124.4 标准溶液稳定性试验134.5 前处理实验条件小结134.6 高效液相色谱蒸发光检测器分析方法144.6.1 LC分析条件144.6.1.1 色谱柱的选择144.6.1.2 流动相的选择154.6.1.3 流速的选择154.6.1.4 柱温的选择154.6.2 ELSD参数的确定164.6.2.1 漂移管温度的选择164.6.2.2 氮气流量的选择164.6.2.3 增益的选择174.7 方法评价184
3、.7.1 标准曲线线性、检出限和定量限184.7.2 重复性试验184.7.3 回收率试验214.7.4 与行业推荐标准方法的比对224.7.5 再现性试验(不同地区实验室间的比较)235. 检测实例24参考文献27烟草及烟草制品 麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖的测定 高效液相色谱蒸发光检测器法试验报告1. 综述烟草中的水溶性糖与烟草的吃味、香味特征和焦油生成量关系密切,测定其含量对配方设计、工艺生产、烟草品质控制及卷烟降焦减害具有十分重要的意义。麦芽糖、蔗糖、葡萄糖和果糖是烟草中重要的水溶性糖。麦芽糖和蔗糖在酸性条件下,可水解为2分子的单糖,是重要的烟草二糖。对于糖的测定方法,早期主要采用纸色谱
4、法、薄层色谱法、化学法、比色法、酶法、碘量法等经典方法进行混合糖(总糖)的分析,这些方法分辨率低、分析时间长、定量困难、难以实现自动化操作。我国烟草行业中常用的方法有芒森.沃克法、连续流动分析法和近红外(NR)光谱法,这几种方法均是以葡萄糖含量来计算烟草中水溶性糖的总量(或还原糖的百分含量)。气相色谱也可用于糖的测定,但由于其需要衍生化操作,步骤繁琐、耗时较长,现在测定糖类物质很少采用气相色谱法。对糖类物质的直接测定法目前主要有高效液相色谱法、离子色谱法和高效液相色谱-质谱联用法,这三种方法都无需进行柱前衍生化操作。HPLC-MS分析糖类物质灵敏度高、分析速度快,非常适合痕量分析。由于烟草和烟
5、草制品中麦芽糖、蔗糖、葡萄糖和果糖的含量较高,无需使用高灵敏度的HPLC-MS法。离子色谱也较多的应用于烟草中糖的测定,也可以达到较低的检测限,适用于对微量糖类物质的测定。由于其灵敏度较高,检测前需对样品进行较大倍数的稀释,且分析时间较长,平均测试一个样品需要1小时,甚至更长的时间,不利于检测效率的提高,所以高效液相色谱法是目前采用较多的检测糖的方法16。高效液相色谱法测定水溶性糖,目前使用较多的检测器是示差折光检测器和蒸发光检测器。示差检测器易受溶剂前沿峰的干扰使分析复杂化,对温度敏感,导致基线不稳定。蒸发光检测器是上世纪八十年代发展起来的新型通用型检测器,响应不依赖于样品的光学特性,不受其
6、官能团的影响,挥发性低于流动相的样品均能被检测,可获得稳定的基线,使分辨率更好 7。所以项目组在充分查阅国内外相关资料和大量的试验的基础上,欲建立烟草及烟草制品中麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖的高效液相色谱蒸发光检测器(HPLC- ELSD)方法,以期使高效液相法测糖的准确性更好,检测效率更高。2. 实验原理2.1 实验原理烟草及烟草制品样品用0.02mol/L氢氧化钠溶液萃取后,采用蒸发光检测器的高效液相色谱测定样品的麦芽糖、蔗糖、葡萄糖和果糖,外标法定量。2.2 蒸发光检测器工作原理7检测原理(Principle Of Operation)蒸发光散射检测器的独特检测原理包括以下三个步骤:首先将
7、柱洗脱液雾化形成气溶胶,然后在加热的漂移管中将溶剂蒸发,最后余下的不挥发性溶质颗粒在光散射检测池中得到检测。雾化(Nebulization) 蒸发(Evaporation) 检测(Detection) 1 雾化(Nebulization) :经HPLC 分离的柱洗脱液进入雾化器,在此与稳定的雾化气体(一般为氮气)混合形成气溶胶。气溶胶由均匀分布的液滴组成,液滴大小取决于分析中采用的气体流量。气体流量越低形成的液滴越大,液滴越大则散射的光越多,从而提高了分析灵敏度,但是越大的液滴在漂移管中越难蒸发。每种方法均存在产生最佳信号噪音比率的最优化气体流量。2 蒸发(Evaporation):气溶胶中挥
8、发性成分在加热的不锈钢漂移管中蒸发。为特定应用设置适当的漂移管温度,取决于流动相的组成和流速,以及样品的挥发性。最佳温度需要通过观察各温度时的信号噪音比率来确定。3 检测(Detection):悬浮于流动相蒸汽中的样品颗粒从漂移管进入到光散射检测池。在检测池中,样品颗粒散射激光光源发出的光,而蒸发的流动相不散射。散射光被硅光电二极管检测。3. 材料与研究方法3.1 仪器及试剂(1)1100 HPLC,配备G1378B脱气机、G1311A四元泵、G1329A自动进样器,G1316A柱温箱(美国Agilent公司)和 蒸发光检测器(美国Alltech公司);(2)Milli-Q Exlix 5 纯
9、水机(美国Millipore公司);(3)HY-8回旋振荡器(国产,常州国华电器有限公司);(4)德国Sartorious电子天平ME414S;(5)蔗糖,D(-)-果糖,D-(+)-无水葡萄糖和麦芽糖(美国Sigma-Aldrich公司);(6)氢氧化钠(分析纯);(7)乙腈(色谱纯);(8)水(符合GB/T 6682中一级水的规定);(9)其它实验室通用玻璃器皿。3.2 研究路线(1) 样品准备:抽样方法及实验前准备工作;(2) 样品前处理方法的确定:称取样品量、萃取溶剂、萃取方式、萃取体积、萃取时间的优化;(3) 高效液相色谱条件的选择:色谱柱的确定,流动相的确定,流速的确定,柱温的确定
10、,洗脱条件(等度、梯度)等的优化;ELSD参数的选择:漂移管温度的确定,氮气流量的确定,增益的确定;(4) 空白和干扰试验;(5) 标准溶液的稳定性试验;(6)标准曲线(确定曲线工作范围),检出限、定量限的确定;(7)重复性(包括日间重复性和日内重复性)试验;(8)回收率检测:分低、中、高三个浓度水平检测回收率;(9)不同方法检测结果比对实验:与离子色谱法,高效液相(示差折光)法的比较;(10)对比实验(不同地域实验室数据对比);(11)实际样品检测。3.3 分析方法3.3.1 样品制备称取1 g试样,精确至0.0001 g,置于100 mL磨口锥形瓶中,加入30 mL 0.02mol/L氢氧
11、化钠溶液,振荡浸提40 min。过滤,取2mL滤液过022mm水系滤膜,进行HPLC分析。3.3.2 标准溶液3.3.2.1 标准储备液称取果糖、葡萄糖0.6 g、蔗糖0.2 g、麦芽糖0.09 g,用水溶解定容于100毫升容量瓶中。配制成果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖含量分别为6000 g/mL、6000 g/mL、2000 g/mL和900 g/mL的混合标准储备液。本储备液应在0 - 4条件下贮存,并应在一个月内使用。3.3.2.2 标准工作溶液等倍稀释混合标准储备液,配制成以下浓度系列标准工作液(见表1)。表1 标准工作溶液浓度系列果糖(g/mL)葡萄糖(g/mL)蔗糖(g/mL)麦芽糖(
12、g/mL)188188632837537512557750750250113150015005002253000300010004506000600020009003.3.3 液相色谱-蒸发光检测器分析条件 色谱柱:Prevail Carbohydrate ES (250 mm46 mm id,5 mm),预柱(4.6*7.5mm),GRACE公司;流速:0.8 mL /min;柱温:20;进样量:10mL;等度洗脱:水:乙腈 = 28%:72%;氮气流量:2.2L/min;漂移管温度:50;增益:1;3.3.4 样品含量的测定与计算(1)标准工作曲线绘制对各糖峰面积的对数与其相应的标准溶液浓
13、度的对数进行线性回归,得到线性回归方程。 (2)样品的测定滤液(3.3.1)按照仪器测试条件(3.3.3)测定样品,每个样品平行测定两次。样品中麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖的含量按式(1)计算: (1)式中:X 样品中麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖的含量,单位为百分比(%);c 样品溶液中麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖的测定浓度,单位为微克每毫升(mg/mL);V 萃取液的体积,单位为毫升(mL);m 样品的质量,单位为克(g);样品水分的质量分数,单位为百分比(%)。结果以两次平行测定值的算术平均值表示,精确至0.01%。两次平行测定结果的相对平均偏差不应大于5.0%。3.3.5 混合标准工作溶液和样
14、品溶液典型色谱图按照3.3.1、3.3.2进行样品处理和标准溶液的配置后,以3.3.3分析条件进行LC-ELSD分析,得混合标准工作溶液和样品溶液典型色谱图(见图1、图2)。图1 混合标准工作溶液典型色谱图图2 样品溶液典型色谱图4. 结果与讨论4.1 样品量的选择为考察取样量对检测结果的影响, 称取四个不同的样品量进行重复性实验。分别称取0.5g、0.8g、1.0g、1.2g,按照3.3.1所述方法处理样品后上机分析,每个样品量重复5次,测定结果见表2。表2 样品量选择称样量(g)果 糖RSD%(n=5)葡萄糖RSD%(n=5)蔗 糖RSD%(n=5)麦芽糖RSD%(n=5)0.51.381
15、.943.939.140.80.731.373.196.191.00.590.592.572.581.20.811.221.862.48由表2可知:随着样品量的加大,检测结果变异系数逐步变小,但在1.0 g以后,变异系数变化不明显。因此,本实验选定1.0 g 作为称取样品量。4.2 萃取条件优化为保证萃取的充分性和有效性,降低样品对检测结果的影响,有必要对萃取条件进行优化。本试验考察了萃取溶剂、萃取体积、萃取方式和萃取时间的影响。4.2.1 萃取溶剂的选择国内外各资料中提取烟草中水溶性糖的试剂主要有水12 和0.01 mol/L NaOH8水溶液,二者对四种糖的提取效率相当。由于烟草中含有多种
16、酸,烟草样品的水提取液也呈偏酸性,其中的柠檬酸、酒石酸等酸性物质可催化蔗糖分解,不利于样品提取液的长时间放置,对于蔗糖含量较高的样品,蔗糖的分解更为明显。根据德国标准DIN 10371-2001方法(1.000g样品,50mL 0.01 mol/L NaOH萃取),结合本实验称样量(1.000g)、萃取液体积(用30 mL萃取液萃取样品时,各糖可萃取完全)以及烟草中酸性物质的实际情况,选择水、0.017 mol/L NaOH、0.02 mol/L NaOH和0.03 mol/L NaOH作为萃取液。比较使用这四类萃取液萃取后,样品在22小时内的稳定性(见表3、4、5、6和图3、4)。表3 样品
17、用水萃取22小时内检测结果时间果糖(%)葡萄糖(%)蔗糖(%)麦芽糖(%)0 7.86 5.60 2.87 0.24 2 7.86 5.75 2.77 0.26 4 7.81 5.79 2.68 0.25 6 7.88 5.84 2.62 0.23 8 7.83 5.89 2.64 0.25 10 8.13 6.12 2.56 0.22 12 7.97 5.95 2.46 0.22 14 7.96 5.92 2.38 0.21 16 7.95 5.99 2.31 0.20 18 8.04 6.01 2.24 0.20 20 8.03 6.04 2.14 0.20 22 8.07 6.05 2.
18、03 0.19 平均值7.96 5.91 2.47 0.21 变异系数1.30 2.52 10.53 11.70 表4 样品用0.017mol/L NaOH萃取22小时内检测结果时间果糖(%)葡萄糖(%)蔗糖(%)麦芽糖(%)0 7.80 5.65 2.84 0.24 2 7.74 5.65 2.79 0.27 4 7.74 5.71 2.69 0.22 6 7.72 5.70 2.63 0.23 8 7.78 5.81 2.62 0.22 10 7.85 5.86 2.60 0.21 12 7.84 5.76 2.46 0.22 14 7.87 5.89 2.42 0.22 16 7.91
19、5.94 2.36 0.20 18 7.92 5.93 2.28 0.24 20 7.92 5.81 2.22 0.26 22 7.93 5.68 2.17 0.21 平均值7.83 5.78 2.51 0.20 变异系数0.98 1.84 8.91 10.62 表5 样品用0.02mol/L NaOH萃取22小时内检测结果时间果糖(%)葡萄糖(%)蔗糖(%)麦芽糖(%)0 7.79 5.66 2.94 0.25 2 7.70 5.66 2.83 0.26 4 7.70 5.67 2.81 0.26 6 7.70 5.72 2.77 0.24 8 7.66 5.75 2.80 0.24 10
20、7.83 5.83 2.72 0.21 12 7.77 5.79 2.65 0.22 14 7.83 5.82 2.60 0.23 16 7.83 5.79 2.57 0.22 18 7.83 5.73 2.47 0.22 20 7.78 5.71 2.41 0.23 22 7.81 5.62 2.27 0.24 平均值7.77 5.73 2.66 0.22 变异系数0.79 1.23 7.43 7.31 表6 样品用0.03mol/L NaOH萃取22小时内检测结果时间果糖(%)葡萄糖(%)蔗糖(%)麦芽糖(%)0 7.78 5.67 2.87 0.26 2 7.65 5.62 2.88 0
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高效液相色谱蒸发光检测器法 高效 色谱 蒸发 检测器

链接地址:https://www.31ppt.com/p-3883169.html