趙海浪　韓寧　王麟　周兆懿　陳璐

摘要：本文通過高效液相色譜（HPLC）分離棉纖維中各類糖分，采用示差折光檢測(cè)器（RID）對(duì)水萃取溶液中的糖進(jìn)行測(cè)定，方法具有檢測(cè)糖種類多、色譜分離效果好的特點(diǎn)，適合棉纖維中含糖量的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜；含糖量；棉纖維

現(xiàn)國(guó)內(nèi)雖有棉花含糖量檢測(cè)的高效液相色譜（HPLC）方法[1]，但研究的糖品種有待完善，液相色譜的分離效果差。為準(zhǔn)確檢測(cè)棉纖維中的果糖、葡萄糖、麥芽糖、蜜二糖、松三糖，本研究采用水溶液萃取棉纖維中各類糖分，通過高效液相色譜（HPLC）分離萃取液中各類糖分，最后，示差折光檢測(cè)器（RID）對(duì)分離的各類糖分進(jìn)行測(cè)定，得到棉纖維的含糖量。本液相色譜法檢測(cè)棉纖維含糖量，液相色譜的分離效果好，增加了糖檢測(cè)種類，方法適合推廣應(yīng)用。

1 試驗(yàn)

1.1 材料與試劑

棉花（產(chǎn)地：蘇丹、印度等）。果糖標(biāo)準(zhǔn)品，純度不低于99.00%，購自德國(guó)Dr.Ehrenstorfer；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品，純度不低于99.00%，購自德國(guó)Dr.Ehrenstorfer；麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)品，純度不低于99.00%，購自德國(guó)Dr.Ehrenstorfer；蜜二糖標(biāo)準(zhǔn)品，純度不低于99.00%，購自德國(guó)Dr.Ehrenstorfer；松三糖標(biāo)準(zhǔn)品，純度不低于99.00%，購自德國(guó)Dr.Ehrenstorfer；棉籽糖標(biāo)準(zhǔn)品，純度不低于99.00%，購自德國(guó)Dr.Ehrenstorfer；乙腈，色譜純，購自德國(guó)Merck公司，試驗(yàn)用水為超純水。

1.2 儀器

1260型高效液相色譜儀（配備示差折光檢測(cè)器，美國(guó)安捷倫科技有限公司）； DKZ-2型電熱恒溫振蕩水槽（上海?，斣囼?yàn)設(shè)備有限公司）；Satorius BSA2245-CW分析天平（精確至0.1mg，德國(guó)賽多利斯集團(tuán)）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（配備蒸發(fā)儀油浴鍋，上海愛朗儀器有限公司）；0.45 μm水相微孔濾膜及水系微孔濾膜（上海安譜科學(xué)儀器有限公司）。

1.3 高效液相色譜分析條件

色譜柱：ZORBAX 4.6mm×150mm，5-Micron糖分析柱；流動(dòng)相：乙腈-水（75：25，V/V）；流速：1.0mL/min；柱溫：40℃；進(jìn)樣量：5?L；檢測(cè)器，示差折光檢測(cè)器（RID）溫度：35 ℃；分析時(shí)間：20min。

1.4 棉花表面可溶性糖的萃取

取10 g的棉花加200 mL的超純水，攪拌至棉花完全浸透無氣泡后，置于75℃的水浴鍋水浴加熱30 min，取出冷卻后過濾[2]，取50 mL的濾液于150 mL的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中，置于60 ℃的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上旋轉(zhuǎn)至近干，取出用氮?dú)獯蹈?，加? mL的超純水，供高效液相色譜（HPLC）分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜分離條件的優(yōu)化

2.1.1 試驗(yàn)結(jié)果

本試驗(yàn)采用固定相為極性的糖分析柱色譜柱（ZORBAX 4.6mm×150mm，5-Micron），考察6種糖分在不同配比流動(dòng)相（乙腈-水）下的分離情況。在不同比例流動(dòng)相（乙腈-水）下，6種糖分的分離效果見圖1～圖3。

2.1.2 分析與討論

由于糖分子含有羥基、醛基、酮基極性基團(tuán)，根據(jù)相似相溶的原理，采用非極性（C18、C8）的色譜柱，6種糖分與固定相發(fā)生作用力較弱，在固定相中滯留時(shí)間較短，從而很快從色譜柱中流出，保留時(shí)間一致，不能夠分離。本試驗(yàn)采用固定相為極性的糖分析柱色譜柱從圖1～圖3可知，隨著水比例減少，6種糖分離變好，但相應(yīng)的分析時(shí)間增加。如圖2采用乙腈-水（75：25，V/V）流動(dòng)相，6種糖分得到有效分離，且分析時(shí)間適中，流動(dòng)相合適。

圖4為SN/T 2331—2009《紡織原料 棉花含糖量檢測(cè)方法 高效液相色譜法》檢測(cè)棉纖維含糖量的高效液相色譜圖，方法亦采用示差折光檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，由色譜圖看出溶劑峰、葡萄糖、乳糖、麥芽糖、蜜二糖、松三糖依次出峰，但同樣可以看出各組分糖分離效果差，色譜分析條件仍不完善。采用本研究得到的色譜圖在分離度上得到了大幅度的改善，解決了以往高效液相色譜（HPLC）研究中各組分糖分離效果差的問題。

2.2 方法的驗(yàn)證試驗(yàn)

2.2.1 方法的線性和相關(guān)系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)品母液用超純水配成100 mg/mL的儲(chǔ)備液，貯存在4℃冰箱中，使用時(shí)根據(jù)需要配成混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。配制一系列不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液（1mg/mL、2mg/mL、4mg/mL、8mg/mL、10mg/mL），在選定的色譜條件下進(jìn)行依次進(jìn)樣，果糖、葡萄糖、麥芽糖、蜜二糖、松三糖、棉籽糖在1mg/mL～10mg/mL線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好相關(guān)系數(shù)均大于0.995。以信噪比（RSN）為3作為檢測(cè)限，本方法各糖的線性相關(guān)系數(shù)及檢測(cè)限見表1。

2.2.2 方法的準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)結(jié)果

在棉纖維樣品中分別添加不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照上述方法進(jìn)行提取和檢測(cè)步驟，其中每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次，最后計(jì)算得到各種糖的平均回收率和精密度如表2所示。

2.2.3 分析與討論

在棉纖維樣品中分別添加不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照上述方法進(jìn)行提取和檢測(cè)步驟，其中每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次， 6種糖在其線性范圍內(nèi)平均回收率均在83.6%～103.4%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于8.6%。在測(cè)定的范圍內(nèi)各種棉標(biāo)準(zhǔn)糖液均具有良好的線性關(guān)系（r2>0.995），平均加標(biāo)回收率均在83.6%～103.4%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于8.6%，方法的準(zhǔn)確性和精密度符合檢測(cè)要求。

2.3 實(shí)際樣品的檢測(cè)

2.3.1 試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)不同種類的棉纖維糖溶液按照上述測(cè)試條件進(jìn)行液相色譜分析，檢測(cè)得到不同棉花中的含糖量見表3。

2.3.2 分析與討論

從表3中分析可知，在6種棉花中，只檢出果糖和葡萄糖的含量，而麥芽糖、蜜二糖、松三糖、棉籽糖均未檢出，說明這4種糖在棉花中的含量偏低，從而印證了棉纖維中糖分主要是由果糖和葡萄糖組成的。從測(cè)試結(jié)果中還可以看出，非洲棉以及印度棉等大陸性氣候地區(qū)的棉花的含糖量較高，而且檢出的糖分種類主要為葡萄糖和果糖等小分子糖。

3 結(jié)論

通過本研究的高效液相色譜（HPLC）法檢測(cè)棉纖維中各類糖分，與以往的液相色譜檢測(cè)棉纖維含糖量研究相比，具有各組分糖分的色譜分離效果更好、準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)，方法更加科學(xué)完善，適合實(shí)際棉纖維樣品的檢測(cè)和研究工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] SN/T 2331—2009 紡織原料 棉花含糖量檢測(cè)方法 高效液相色譜法[S].

[2] 陳曉旋，李衛(wèi)東，周兆懿. DNS法測(cè)定棉花總糖含量的影響因素[J]. 上海紡織科技，2014，42（3）：51-53.

（作者單位：上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院）