，*

(1.大連大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，大連 116622；2.江蘇漢邦科技有限公司，淮安 223005)

糖是人體熱能的最主要來(lái)源，其分離分析方法備受關(guān)注。傳統(tǒng)的GC法分離分析糖類(lèi)雖然具有靈敏度高、快速等優(yōu)點(diǎn)，但由于糖類(lèi)的揮發(fā)性小，常需要衍生。目前常用的方法是HPLC法，無(wú)需衍生化，可與多種檢測(cè)器聯(lián)用。在HPLC法中，為了獲得好的分離效果，通常使用糖分析柱(氨基柱)，價(jià)格昂貴。謝強(qiáng)勝等[1]采用HPLC法測(cè)定橘紅丸及蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖的含量，用prevail carbohydrate ES色譜柱,乙腈-水(體積比77∶23)為流動(dòng)相,蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)檢測(cè)。果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖在0.1～1.7 μg/mL范圍內(nèi)有良好的線(xiàn)性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(r)為0.99以上;檢出限達(dá)到0.0104 μg/mL。樣品中糖的加標(biāo)回收率為96.6%～101.0%,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.58%～0.28%(n=5)。實(shí)際樣品檢測(cè)結(jié)果顯示,多批橘紅丸和蜂蜜樣品中4種糖含量存在明顯差異,該方法可用于橘紅丸中蜂蜜輔料的質(zhì)量考察。沈少林等[2]采用HPLC-蒸發(fā)光散射法同時(shí)測(cè)定了蜂蜜中果糖、葡萄糖、蔗糖和麥芽糖。杜學(xué)慧等[3]也采用HPLC法測(cè)定了蜂蜜中的果糖、葡萄糖和蔗糖。岳紅等[4]采用HPLC法測(cè)定了發(fā)酵乳中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖及乳糖含量。

超臨界流體色譜(Surpercritical Fluid Chromatography,簡(jiǎn)稱(chēng)SFC)是以超臨界流體作為流動(dòng)相，以固體吸附劑或鍵合到載體上的高聚物為固定相，利用流動(dòng)相的溶劑化能力來(lái)進(jìn)行分析、分離的色譜過(guò)程[5，6]。SFC結(jié)合了GC和HPLC二者的特點(diǎn)，既可分析GC不適應(yīng)的高沸點(diǎn)、低揮發(fā)、不穩(wěn)定的高分子、生物大分子樣品，又比LC有更高的柱效率和更快的分析速度，同時(shí)在與多種檢測(cè)器聯(lián)用和制備方面也比HPLC更具優(yōu)勢(shì)。加之最常用的做流動(dòng)相的超臨界流體是CO2，廉價(jià)易得，后處理簡(jiǎn)單，符合節(jié)約、環(huán)保的理念。由于缺乏商品化的儀器，SFC的發(fā)展受到限制，一直沒(méi)有HPLC應(yīng)用廣泛。近年來(lái)，國(guó)外儀器廠商開(kāi)始進(jìn)行SFC的儀器研發(fā)，目前幾個(gè)知名廠家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了儀器的商品化，國(guó)內(nèi)SFC的研制剛初具規(guī)模，儀器的商品化才剛剛起步。

本研究中使用自行研制的超臨界流體色譜系統(tǒng)，成功分離了木糖、葡萄糖、蔗糖，考察了有機(jī)改性劑種類(lèi)、濃度、系統(tǒng)背壓、流速、溫度對(duì)分離度的影響，得到了較好的分離結(jié)果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

NS8001超臨界流體色譜儀，江蘇漢邦科技有限公司；Alltech-ELSD3300蒸發(fā)光散射檢測(cè)器，美國(guó)奧泰。

葡萄糖,分析純，蔗糖，分析純，科密歐化學(xué)試劑有限公司；D-(+)-木糖,純度99%,上海寶曼生物科技有限公司；CO2，純度99.99%，N2，純度99.95%，洪澤寧淮特種氣體有限公司；甲醇，純度99.95%，乙腈，純度99.95%，江蘇漢邦科技有限公司；乙醇，純度99.95%，異丙醇，分析純，國(guó)藥試劑有限公司。Hedera C18(4.6*250mm,5μm)、Hedera Si (4.6*250mm,5μm)、Hedera Diol (4.6*250mm,5μm)、Hedera PhenyI (4.6*250mm,5μm)、Hedera CN(4.6*250mm,5μm)色譜柱，江蘇漢邦科技有限公司。

1.2 樣品配制

葡萄糖、蔗糖、木糖3種混合樣品各10mg，溶于3mL水中。

1.3 實(shí)驗(yàn)條件

總流速2mL/min，CO2流速1.6mL/min，改性劑流速0.4mL/min，操作壓力12 MPa，溫度40℃，蒸發(fā)溫度60℃，N2載氣流速1.6mL/min。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜固定相對(duì)分離的影響

在1.3的實(shí)驗(yàn)條件下，加入20%甲醇作為改性劑，對(duì)木糖、葡萄糖、蔗糖在硅膠、苯基、氰基、二醇基和C185種固定相上的保留行為進(jìn)行了對(duì)比，分離結(jié)果見(jiàn)圖1。所用的色譜柱為Hedera C18(4.6*250mm,5μm)、Hedera Si (4.6*250mm,5μm)、Hedera Diol (4.6*250mm,5μm)、Hedera PhenyI (4.6*250mm,5μm)、Hedera CN(4.6*250mm,5μm)。

圖1 不同固定相上木糖、葡萄糖、蔗糖的SFC分離譜圖

由圖1可見(jiàn)，3種糖在硅膠柱上有較好的分離，出峰順序?yàn)槟咎恰⑵咸烟?、蔗糖，本?jié)后續(xù)實(shí)驗(yàn)均在硅膠柱上進(jìn)行，出峰順序不變。

2.2 改性劑種類(lèi)對(duì)分離的影響

在1.3的實(shí)驗(yàn)條件下，在Hedera Si(4.6*250mm,5μm)色譜柱上對(duì)木糖、葡萄糖、蔗糖進(jìn)行分離，當(dāng)分別加入20%甲醇(MeOH)、乙腈(ACN)、乙醇(EtOH)、異丙醇(IPA)、乙腈-甲醇5種不同改性劑時(shí)，結(jié)果如圖2。

圖2 不同改性劑條件下木糖、葡萄糖、 蔗糖的SFC分離譜圖

由圖2 可見(jiàn)，加入甲醇時(shí)分離效果較好。

2.3 背壓對(duì)分離的影響

在1.3的實(shí)驗(yàn)條件下，在Hedera Si(4.6*250mm,5μm)色譜柱上對(duì)木糖、葡萄糖、蔗糖進(jìn)行分離，加入20%甲醇為改性劑，背壓從8MPa上升至16MPa，得到了圖3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖3 不同背壓條件下木糖、葡萄糖、蔗糖的SFC分離譜圖

由圖3可見(jiàn)，背壓變化對(duì)3種糖的分離影響很小。

2.4 改性劑流速對(duì)分離的影響

在1.3的實(shí)驗(yàn)條件下，在Hedera Si(4.6*250mm,5μm)色譜柱上對(duì)木糖、葡萄糖、蔗糖進(jìn)行分離，加入20%甲醇為改性劑，流速?gòu)?.5mL/min上升至3.5mL/min，得到了圖4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖4 不同流速條件下木糖、葡萄糖、蔗糖的SFC分離譜圖

由圖4可見(jiàn)，改性劑流速增大，保留時(shí)間縮短。

2.5 改性劑比例對(duì)分離的影響

在1.3的實(shí)驗(yàn)條件下，在Hedera Si(4.6*250mm,5μm)色譜柱上對(duì)木糖、葡萄糖、蔗糖進(jìn)行分離，加入甲醇為改性劑，比例從10%上升至40%，得到了圖5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖5 不同比例改性劑條件下木糖、葡萄糖、蔗糖的SFC分離譜圖

由圖5可見(jiàn)，比例增大，保留時(shí)間會(huì)縮短，但是分離度會(huì)減小。

3 結(jié)論

采用NS8001超臨界流體色譜儀成功分離了木糖、葡萄糖、蔗糖，同時(shí)考察了固定相種類(lèi)、有機(jī)改性劑種類(lèi)、系統(tǒng)背壓、改性劑流速、改性劑比例對(duì)分離度的影響，結(jié)果表明：在考察的5種代表性固定相中，樣品在硅膠固定相上被很好的分離。有機(jī)改性劑種類(lèi)及濃度對(duì)分離均有影響，在5種常用改性劑中，甲醇為改性劑時(shí)分離效果最好，且改性劑濃度越大，洗脫能力越強(qiáng)，分離度越小。流速越大，保留時(shí)間越短。該實(shí)驗(yàn)拓展了國(guó)產(chǎn)新型超臨界流體色譜儀的應(yīng)用范圍。

[1] 謝強(qiáng)勝，李啟艷，王坤，劉春霖.化學(xué)分析計(jì)量，2013,22(1)：45-47.

[2] 沈少林，陸文琪，張慧雄.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè)，2015,51(9)：1330-1332.

[3] 杜學(xué)慧，高艾英，張昊，張鵬.中國(guó)計(jì)量,2013.(7):84-86.

[4] 岳紅，趙貞，劉麗君，李翠枝，邵建波.乳液科學(xué)與技術(shù)，2017,40(2)：23-26.

[5] 陳青，劉志敏.分析化學(xué)，2004,32(8):1104-1109.

[6] 張怡評(píng)，洪專(zhuān)，方華，謝全靈，易瑞灶，吳皓.中醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2012,18(7):89-91.