馮麗枝，王 巖，陳 政*，曹文明*

(1.豐益油脂科技有限公司，上海 200137；2.豐益生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200137)

螯合劑是清洗劑產(chǎn)品的重要組分，可通過(guò)螯合產(chǎn)品中微量金屬離子減緩清洗劑變色，起維持體系穩(wěn)定的關(guān)鍵作用[1-3]。葡萄糖酸鈉作為一種全能型螯合劑，被廣泛用于印染、水處理、個(gè)人護(hù)理及家庭護(hù)理等領(lǐng)域[4]，其環(huán)保性和安全性已被各國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)可。因此，皂粒生產(chǎn)過(guò)程中的葡萄糖酸鈉含量檢測(cè)和質(zhì)控是一項(xiàng)重要工作。

目前，已報(bào)道的檢測(cè)葡萄糖酸及其鈉鹽的方法主要有分光光度法、氣相色譜法、液相色譜法等。但分光光度法易受雜質(zhì)干擾，靈敏度差[5-6]；氣相色譜法需將葡萄糖酸進(jìn)行衍生化，耗時(shí)且結(jié)果穩(wěn)定性較差[7]；高效液相色譜法雖然簡(jiǎn)化了前處理，但存在分離度差、靈敏度低等缺陷[8-14]。而皂粒中含有大量脂肪酸鈉、甘油、無(wú)機(jī)鹽等雜質(zhì)，干擾嚴(yán)重。

近年來(lái)，有研究者用離子色譜實(shí)現(xiàn)了對(duì)簡(jiǎn)單基質(zhì)中葡萄糖酸的準(zhǔn)確定量[15]。本文研究開(kāi)發(fā)了一種針對(duì)皂粒基質(zhì)中葡萄糖酸鈉的離子色譜檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了高靈敏度、寬線性范圍的定量分析，且操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，可為皂粒生產(chǎn)提供一種有效的質(zhì)控手段。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、試劑與材料

850型離子色譜儀(瑞士萬(wàn)通公司)，配在線真空脫氣機(jī)，柱溫箱，脈沖安培檢測(cè)器，抑制型電導(dǎo)檢測(cè)器，919型自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)，METROSEP Carb 1糖分析柱(150 mm×4.0 mm,5 μm)，METROSEP Organic Acid 有機(jī)酸分析柱(250 mm×4.0 mm,7.8 μm)，Mag IC-Net 2.1色譜工作站。移液槍(Eppendorf，Research Plus)；CPA225D分析天平(精確至0.000 1 g，賽多利斯)；KUDOS SK5200G超聲波清洗器(上?？茖?dǎo)起聲儀器有限公司)；Milli-Q超純水儀(默克化工技術(shù)(上海)有限公司)。

D-葡萄糖酸鈉(純度≥99%，生化試劑，Sigma-Aldrich公司)；硫酸、石油醚(沸程30～60 ℃)均為分析純，購(gòu)于國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉、醋酸鈉(IC專(zhuān)用級(jí)，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司)；超純水(電阻率>18.2 MΩ·cm)；皂粒樣品來(lái)自豐益油脂科技有限公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

精確稱(chēng)取葡萄糖酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品0.10 g于100 mL容量瓶中，用超純水溶解并定容配成1 000 mg·L-1的葡萄糖酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；分別用移液槍準(zhǔn)確量取葡萄糖酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.05、0.1、1、2、5、10、20 mL于100 mL容量瓶中，用超純水定容，配成0.5、1.0、10、20、50、100、200 mg·L-1的葡萄糖酸鈉標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.3 樣品前處理

精確稱(chēng)取皂粒樣品3.0 g于150 mL燒杯中，85 ℃水浴條件下加60 mL超純水溶解，至溶液澄清透明，緩慢加入10 mL 50%(體積分?jǐn)?shù))硫酸溶液攪拌至無(wú)白色固體析出，表明脂肪酸鈉已全部反應(yīng)生成脂肪酸。待溶液冷卻至30～40 ℃后轉(zhuǎn)移至250 mL分液漏斗中，分別用10 mL石油醚萃取3次，收集水相溶液，石油醚層分別用5 mL超純水洗滌3次，收集水相溶液合并于100 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，過(guò)0.45 μm水相濾膜，待測(cè)。

1.4 色譜條件

METROSEP CARB 1糖分析色譜柱(150 mm×4.0 mm,5 μm)和Metrosep Carb 1 Guard/4.0保護(hù)柱；洗脫液采用150 mmol·L-1NaOH+20 mmol·L-1NaAc；流速1.0 mL·min-1；進(jìn)樣量20 μL。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理優(yōu)化

皂粒的主要成分是高級(jí)脂肪酸鈉，若直接進(jìn)樣會(huì)吸附在色譜柱上造成不可逆的損傷。因此，必須去除樣品溶液中的脂肪酸鈉后再進(jìn)行分析。室溫下，皂粒樣品水溶液黏稠渾濁，無(wú)法用過(guò)濾或色譜分離，本文采用先酸化、后萃取的方式對(duì)樣品進(jìn)行凈化。由于酸化生成的脂肪酸不溶于水，當(dāng)加入硫酸不再析出固體時(shí)，表明脂肪酸鈉已被去除。

2.2 色譜條件的優(yōu)化

圖1 含20 mg/g葡萄糖酸鈉皂粒樣品(a)和空白皂粒樣品(b)色譜圖Fig.1 Chromatogram of 20 mg/g sodium gluconate(a)and blank soap noodle sample(b)mobile phase:150 mmol·L-1 NaOH+ 20 mmol·L-1 NaAc,flow rates:1.0 mL/min,pulsed ampere detector

葡萄糖酸鈉(GS)在酸性條件下以葡萄糖酸(GA)形式存在，因此實(shí)驗(yàn)分別考察了METROSEP Organic Acid分析柱(酸性流動(dòng)相，抑制型電導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè))和METROSEP Carb 1糖分析柱(堿性流動(dòng)相，安培檢測(cè)器檢測(cè))對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果顯示，采用METROSEP Organic Acid分析柱在酸性流動(dòng)相體系下分析時(shí)，葡萄糖酸峰的基線受到雜質(zhì)峰拖尾的嚴(yán)重干擾，峰高僅20 μs·cm-1，不能滿足定量要求。而采用METROSEP Carb 1糖分析柱在堿性流動(dòng)相體系下分析時(shí)，在相同前處理?xiàng)l件下，皂粒樣品中葡萄糖酸鈉的響應(yīng)顯著提高；空白樣品實(shí)驗(yàn)表明，目標(biāo)物峰不受樣品中其它組分影響，滿足定性、定量要求(見(jiàn)圖1)。另外，研究發(fā)現(xiàn)NaOH濃度在5～150 mmol·L-1，NaAc濃度在2～20 mmol·L-1范圍內(nèi)，葡萄糖酸鈉的保留時(shí)間隨著NaOH和NaAc濃度的升高而降低；而當(dāng)NaOH濃度超過(guò)150 mmol·L-1，NaAc濃度超過(guò)20 mmol·L-1時(shí)，目標(biāo)物保留時(shí)間不再發(fā)生顯著變化，故本實(shí)驗(yàn)選取的淋洗液濃度為150 mmol·L-1NaOH+20 mmol·L-1NaAc水溶液。

2.3 樣品溶液穩(wěn)定性

取一份皂粒(葡萄糖酸鈉含量：15 mg/g)樣品溶液，于20 ℃下放置0、24、48、72 h后依次采用本方法在優(yōu)化條件下進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示，該樣品溶液在72 h內(nèi)穩(wěn)定，葡萄糖酸鈉的峰面積為初始值的95.5%。

2.4 線性范圍及檢出限

取“1.2”配制的0.5、1.0、10、20、50、100、200 mg·L-1的葡萄糖酸鈉標(biāo)準(zhǔn)工作液，在優(yōu)化色譜條件下測(cè)定。以葡萄糖酸鈉的質(zhì)量濃度(x，mg·L-1)為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)峰面積(y)為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果顯示，葡萄糖酸鈉在0.5～200 mg·L-1范圍內(nèi)呈良好的線性，線性方程為y=34.64x+29.47,r2=0.999 6。以3倍信噪比(S/N=3)計(jì)算得方法的檢出限(LOD)為0.25 mg·L-1，以S/N=10計(jì)算得定量下限(LOQ)為0.63 mg·L-1。與已有文獻(xiàn)報(bào)道[15]相比，線性范圍提高約2個(gè)數(shù)量級(jí)，具有明顯優(yōu)勢(shì)。

2.5 準(zhǔn)確度與精密度

取空白皂粒樣品，向其中加入不同量的葡萄糖酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品，分別配成5個(gè)不同濃度水平(1、5、10、15、20 mg/g)的葡萄糖酸鈉加標(biāo)樣品溶液，每個(gè)濃度平行實(shí)驗(yàn)5次，在優(yōu)化條件下測(cè)定，計(jì)算得其回收率為80.7%～104%，表明該方法準(zhǔn)確性良好。

選取葡萄糖酸鈉分別為1、5、20 mg/g水平的皂粒樣品，經(jīng)前處理后，在優(yōu)化色譜條件下重復(fù)進(jìn)樣6次，計(jì)算得其峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.2%～3.9%，表明該方法的精密度良好。

表1 實(shí)際皂粒產(chǎn)品中葡萄糖酸鈉的測(cè)試結(jié)果Table 1 The test results of sodium gluconate in soap noodle

2.6 與紫外分光光度法實(shí)測(cè)結(jié)果比較

采用本方法和文獻(xiàn)[6,12]方法分別檢測(cè)葡萄糖酸鈉理論含量為15 mg/g的3個(gè)實(shí)際批次皂粒產(chǎn)品(表1)。結(jié)果表明：紫外分光光度法測(cè)試結(jié)果明顯偏高，可能受基質(zhì)中甘油的干擾[16]；本方法測(cè)試結(jié)果與實(shí)際理論值更為相符，可作為準(zhǔn)確有效的質(zhì)控手段。

3 結(jié) 論

采用離子色譜法可快速、準(zhǔn)確地測(cè)定皂粒中葡萄糖酸鈉的含量，靈敏度高且不受雜質(zhì)影響，對(duì)日化產(chǎn)品中添加葡萄糖酸鈉的產(chǎn)品檢測(cè)具有實(shí)際意義，可滿足原料及皂類(lèi)產(chǎn)品中葡萄糖酸鈉含量的精準(zhǔn)質(zhì)控要求。