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利用谱睿在线中和离子色谱技术测定大气吸收液中阴离子（全面版）资料
利用谱睿在线中和离子色谱技术测定大气吸收液中阴离子

丁卉，刘菊，王荣，张薇薇，施超欧
华东理工大学分析测试中心 ，上海 200237

摘要：本文通过谱睿在线中和技术，对主动采样的空气碱性吸收液中的阴离子进行了测定。通过阀切换和在线中和柱和CRD200的共同作用，去除了吸收液中的碳酸盐，使测定干扰减到最小，且分析步骤自动化，提高了检测效率。

关键词：谱睿技术；离子色谱；前处理；在线

前言

谱睿技术是戴安公司提出的一系列样品在线前处理技术的总称。谱睿在线中和技术是利
用阀切换原理，使样品通过在线中和CP H柱后，完全进入大定量环中，经过抑制器后，通
过CRD200去除碳酸盐的影响，完成在线前处理过程。

空气中污染气体的测定常用的方法是采用碱性吸收液，在空气中通过大气采集器主动采
样。采样的过程中不过避免的会吸收空气中的二氧化碳。在碱性溶液中形成的碳酸盐在常规
离子色谱中会形成一个大而宽的峰，严重影响其他衡量阴离子的定量。利用谱睿在线中和技
术可基本消除碳酸盐的影响，且将分析步骤自动化，减小了人为操作带来的误差，解决了常
规离子色谱法中二氧化碳干扰大的难题。

1 实验部分

1．1主要仪器与试剂

美国Dionex公司双系统ICS-3000离子色谱仪（包括SP单泵和DP四元梯度泵，DC控
制单元，EG淋洗液发生单元，AS自动进样器）。

DC控制单元带有二个高压六通阀、二个高压十通阀和二个低压三通阀,共六个阀。

美国Dionex公司 CRD200和 CP2 H 柱。

美国Dionex公司GP50四元梯度色谱泵，Chromeleon 6.8色谱工作站。

氯离子，亚硝酸根，硫酸根，硝酸根标准储备液（100mg/L）购自 标准物质中心。

实验室所有用水均为Millipore A10超纯水机产生的电阻率大于18.2 MΩ/cm的超纯水。

1.2 色谱条件

Dionex IonpacAS18 分离柱和IonpacAG18保护柱。
淋洗液自动发生装置在线产生KOH淋洗液

淋洗液流速为1.0ml/min

抑制电导检测，抑制电流：55mA自循环模式。

ASRS300（4mm）阴离子抑制器。

CRD 200 （4mm）。

淋洗液浓度为22molKOH，等度洗脱。

1.3 样品采集

空气中阴离子的吸收液选用NaOH溶液，浓度为20mmol/L.

移取20mL上述NaOH溶液至主动采样管中，用乳胶管将主动采样管和大气采集器连接。
将大气采集器放在室外固定好，调节空气流速为1.0ml/min，采集时间为50分钟。50分钟
后，关闭大气采集器，将采集好的吸收液倒入25mL容量瓶中，此溶液为待测液。

1.4系统流程

阴离子捕获柱 ATC-HC，外接GP 50泵，超纯水流速为0.5ml/min。在线中和柱CP2 H
柱,，柱温、电导池温度，均为30℃。小定量环体积为25μl，大定量环体积为500μl。

图一 系统流程图

系统结构及流程见图1.左侧六通阀实线状态为LOAD状态，虚线状态为INJECT 状态。
右侧十通阀实线状态为位置A，虚线状态为位置B。

十通阀改装为六通阀的方法如下：将4，5号口用堵头堵住，用一段管路将3，6号口相
连接。当十通阀为位置A时，去离子水由GP 50泵经过ATC-HC柱，将小定量环中的样品
冲进CP2柱后，由9号口进入十通阀。通过1，8之间的定量环后，多余液体由10号口排
出；此时，淋洗液从直接由2号口经过3，6，7，到达色谱柱。当十通阀位置为B时，淋洗
液由2号口，经过1，8之间充满样品的大定量环后，由7号后进入色谱柱。样品经过保护
柱和分析柱，进行抑制电导检测。流程中，接在抑制器后的CRD 200（carbonate removal
device）是在线二氧化碳抑制器，用来去除样品中本来带有的碳酸盐或是因样品吸收二氧化
碳所形成的碳酸。

1.5阀切换时间窗的选择

所谓的阀切换时间是指在线中和柱前后的两个阀状态的切换。在线中和柱的死体积大，
小体积进样后样品体积会扩散，通过计算阀前的进样死体积，选择合适的阀切换时间，保证
使样品完全进入大定量环进行分析。时间窗计算：额外上样泵（GP 50泵）流速0.5mL/min，
首先将样品前处理流路到达十通阀之前的部分，直接接至电导池。控制自动进样器进样
50ppm氯标液，采集电导信号，确定出峰的时间范围。检测到最大峰高处出峰时间为1.53
分钟，则样品到达500μL大定量环中间位置的时间为（1.53+0.25/0.5）分钟，即2.03分钟。
即在样品在六通阀进样2.03分钟后进入到十通阀的大定量环中心，这时把十通阀从A状态
切换到B状态，即淋洗液经过大定量环，带着样品进入分离系统进行分析。

2 结果与讨论

2.1 利用谱睿在线中和离子色谱法测定大气吸收液中阴离子的优越性

本实验的大气采集过程中，吸收液氢氧化钠在吸收样品中阴离子的同时也会大量的吸入
空气的二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸盐被保留在溶液中。

一直以来，碳酸盐都是干扰阴离子分析的主要因素，其在离子色谱阴离子分离中出宽而
扁的峰，如果二氧化碳含量大，碳酸盐含量高，常规的色谱分析时，碳酸盐的峰会出现一个
大包，严重干扰其他阴离子的分析。

空气中阴离子的样品溶液按照常规方法，即色谱条件为AS18分析柱，淋洗液浓度为
22mmol时，谱图如下图中b线所示：

在常规方法中加入CRD200在抑制器后，利用CRD200除去待测空气采样溶液的碳酸
盐，在一般含二氧化碳较少的样品中，CRD200均能将碳酸盐对阴离子分析的影响降低到最
小。但是本次实验样品较为特殊，碳酸盐含量较高，实验结果表明CRD200仅能出去样品
溶液的部分碳酸盐，仍有部分碳酸盐残留。留下的碳酸盐仍然会对其他阴离子的分析产生影
响。加入CRD200后常规离子色谱分析的谱图如下图a线所示。

图2 CRD200对吸收液中二氧化碳的消除作用对比图

利用谱睿在线前处理中和技术，空气吸收液先通过中和柱和大定量环再进入分析柱
AS18，最后经过抑制器和CRD200到达检测池，在和上述色谱条件相同的情况下，得到如
下谱图中C线所示。

为了再次验证CRD200的作用，将谱睿在线中和系统中的CRD200去除，在同样的色
谱条件下，对样品进行色谱分析，碳酸盐的峰基本上完全消除，其他阴离子的分离的很好，
完全不受碳酸盐的影响，得到的谱图如上图中d线所示。

图三 谱睿在线中和前处理技术谱图

对比c线d线可以看出，在保留时间2.54左右有一个很大的倒峰，这是大体积进样和
阀切换造成的在死时间出的峰，不影响阴离子的定量分析。

谱睿在线中和系统完全去除空气采样样品溶液中的碳酸盐，是在线中和柱和CRD200
共同发挥的作用，也可以证明对谱睿在线中和系统原理的阐述的正确的。

2.2 线性方程和进样重复性的测定

配制0.1mg/L，0.5 mg/L，1.0 mg/L，2.0 mg/L，4.0 mg/L的系列标准Cl-, NO3-, SO42-, NO2-
溶液，在谱睿在线中和前处理的系统流程和离子色谱条件下，测定四种离子的线性方程。

为证明试验结果的稳定性，我们短时间内进行8次进样。Cl-，NO2-， NO3- ，SO42-的RSD分别为1.494%，1.042%，3.763%，4.796%.

图四 系列标准溶液色谱图

2.3 空气吸收液中阴离子的测定结果

待测空气吸收液用外标标准曲线法定量得到四种离子的在在吸收液中的浓度，乘以吸收
液的体积为25ml，得到吸收液中各离子的质量。采样时间50分钟，空气流速为1mL/min，
计算出采集的空气总体积为0.05 m3。质量除以体积，得到空气中四种阴离子的实际浓度，
如下表所示。

表2 空气中四种离子的实际含量

3 结论

用谱睿技术进行在线样品前处理，可以有效中和样品，在线进入离子色谱系统进行阴离
子的分析。加入CRD 200大大降低了二氧化碳对待测组分的干扰，提高了定量的准确性，
同时降低了背景电导，提高了检测限，通过试验的重复性和标准曲线，得出试验的稳定性.
将所有步骤自动化，减小了人为操作带来的误差，自动在线处理，避免污染，重复性、稳定
性好，而且谱睿在线中和技术提高了检测效率，对实验室检测环境的要求也较低，适合于衡
量分析。
离子色谱法测定海藻酸钠中阴离子
杨兰玲
（青岛盛瀚色谱技术，青岛 266101，yanglanling@qdsrd ）

摘要：建立了一种离子色谱抑制电导法测定海藻酸钠中阴离子氯离子和硫酸根含量的方法，检出限氯离子达到0.01mg/L，硫酸根0.005mg/L，线性范围氯离子0.02～2mg/L，硫酸根0.01～1mg/L，相关系数氯离子为0.9997，硫酸根为0.9992。用于海藻酸钠中氯离子和硫酸根含量测定，结果准确，快速，灵敏度高。
关键词：离子色谱 海藻酸钠 氯离子 硫酸根
Determination of Anion in Sodium Alginate by Ion Chromatography
Yang Lanling
Abstract: A method of determination anion chloridion and sulfate in sodium alginate using suppressed conductivity by ion chromatography was established.The detection limit can be 0.01mg/L for chloridion and 0.005mg/L for sulfate.Good linearity relation from 0.02～2mg/L for chloridion and 0.01～1mg/L for sulfate were obtained while the correlation coefficient was 0.9997 for chloridion and 0.9992 for sulfate. The method is accurate,rapid and sensitive to be applied to determination of chloridion and sulfate in sodium alginate.
Key words: ion chromatography, sodium alginate, chloridion，sulfate
海藻酸钠是从海藻细胞壁和细胞间质中提取的天然生物大分子,由古洛糖醛酸(记为G单元)与其立体异构体甘露糖醛酸(记为M单元)两种结构单元通过α(1-4)糖苷键链接而成的线性嵌段共聚物【1】。海藻酸钠是一种安全的食品添加剂,可作为仿生食品或疗效食品的基材,在食品工业中被广泛用作稳定剂、增稠剂、粘结剂、分散剂和凝固剂等【2】。检测海藻酸钠中氯离子、硫酸根离子含量有助于控制海藻酸钠产品的纯度，对控制生产工艺有重要意义。
本文建立了一种离子色谱法测定海藻酸钠中阴离子氯离子、硫酸根离子的方法，灵敏快速，适用于实际样品的测定。
1 实验部分
主要仪器与试剂
离子色谱仪：CIC-100型，青岛盛瀚色谱技术；
碳酸钠、碳酸氢钠：分析纯；
淋洗液：1.8 mmol/L Na2CO3-1.7 mmol/L NaHCO3混合溶液，称取0.1908 g碳酸钠、0.1428 g碳酸氢钠，用脱气水定容至1000 mL；
氯离子储备液：准确称取氯化钠固体0.1648g于100 mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度；
硫酸根离子储备液：准确称取硫酸钠固体0.1479g于100 mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度；
实验用水为去离子水。
2 结果与讨论
2.1 色谱条件
SH系列离子色谱柱（青岛盛瀚色谱技术），SHY-2自再生抑制器（青岛盛瀚色谱技术），1.8 mmol/L Na2CO3-1.7 mmol/L NaHCO3淋洗液等度淋洗，流速1.0mL/min。样品进样量100μL，采用电导检测模式检测。
2.2 样品前处理
称取0.1g海藻酸钠样品于100mL 容量瓶中，用碱液溶解，超声波超声提取。
2.3 工作曲线及检出限
配置氯离子、硫酸根离子的溶液浓度分别为2mg·L－1、1mg·L－1。然后将此溶液依次稀释2倍、4倍、20倍、100倍。测得碘离子的线性方程、线性范围、相关系数、检出限列于表1。
表1　碘离子的线性方程、线性范围、相关系数、检出限
离子
线性方程
线性范围／mg·L－1
相关系数
检出限／mg·L－1
氯离子
Y=-16140+9.932×105X
0.02～2
0.9997
0.01
硫酸根
Y=-15300+1.425×106X
0.01～1
0.9992
0.005
注：X为离子浓度，Y为色谱峰面积。
2.4 加标回收率
用标准加入法测定海藻酸钠样品检测的回收率，结果表明样品回收率在97.5%-105.3%之间。如表3所示。
表2 海藻酸钠阴离子的加标回收率(n=5)
离子
离子含量/mg·g－1
加标量/
mg·L－1
测得量/
mg·L－1
回收率/
%
氯离子
0.169
0.2
0.382
106.5
硫酸根
0.252
0.25
0.496
97.6
2.5 样品测定
样品经过前处理后过0.22µm滤膜，C18柱后进入离子色谱测定。标准品谱图和样品谱图如图1和图2所示。

1. Cl- 2.SO42-
图1 离子标准谱图

1. Cl- 2.SO42-
图2 样品测定谱图
2.6 结论
采用离子色谱电导法测定海藻酸钠中氯离子和硫酸根离子，方法简便，准确快速。可用于测定海藻酸钠实际样品中氯离子和硫酸根离子的测定。
参考文献
1. 李红兵.用圆二色谱（CD）研究海藻酸钠对钙锌离子的选择.离子交换与吸附[J].2006,22(3):246-253.
2. 杨琴,胡国华,马正智.海藻酸钠的复合特性及其在肉制品中的应用研究进展.中国食品添加剂[J].2021(1):164-168.
离子对萃取和高效液相色谱-电化学检测法测定血浆中儿茶酚胺
技术方法
陆春苓,周文霞*
,程军平,张永祥
(军事医学科学院毒物药物研究所,北京　100850
[摘要]　目的:建立简便、灵敏的测定血浆儿茶酚胺的方法。方法:利用离子对萃取法提取血浆中的儿茶酚胺,用高效液相色谱-电化学检测法(HPLC -ECD 进行检测,测定其回收率、线性范围、精密度及最低检测限,并测定和比较了大鼠和小鼠血浆中儿茶酚胺浓度。结果:肾上腺素(E 、去甲肾上腺素(NE 、多巴胺(DA 的加样回收率分别为(103.2±4.9%,(106.1±6.3%和(101.1±9.0%。日内和日间精密度分别小于14.4%和11.6%。该方法测定E 和NE 在0.5~16ng 范围内,DA 在0.25~8ng 范围内含量与峰高比之间呈良好的线性关系,相关系数为0.9980~0.9999,最低检测限分别为:E 0.25ng ,NE 0.30ng ,DA 0.20ng 。大鼠血浆中E 浓度明显高于小鼠,NE 和DA 浓度无明显差异。结论:本法用于检测血浆中儿茶酚胺水平具有简便、灵敏、快速、准确的特点,适合于小动物血浆中儿茶酚胺浓度的测定。
[关键词]　离子对;高效液相色谱;电化学;儿茶酚胺类;血浆[中图分类号]　O657.7　　　　[文献标识码]　A [文章编号]　1000_5501(200403_0275_03
Determination of catecholamine levels in plasma by ion -pairs extraction and high perfor -mance liquid chromatography -electrochemical detection
LU Chun -Ling ,ZHO U W en -Xia *,CHE NG Jun -Ping ,ZH ANG Yong -Xiang
(Institute of Pharmacology and Toxicology ,Academy of Military Medical Sciences ,Beijing 100850,China

[ 项目]　 重点基础研究发展规划(“973”计划资助项
目(G1999054401; 自然科学 资助项目
(30200367
[作者简介]　陆春苓(1976-,女,辽宁省辽阳市人,解放军201医院药师,本科,现在军事医学科学院毒物药物研究所进修。
*通讯 ,Tel :010-********;Fax :010-********;E -mail :zhouwx @nic .bmi .ac
　　儿茶酚胺包括肾上腺素、去甲肾上腺素及多巴胺,是一类重要的神经递质。血浆中儿茶酚胺水平的检测不仅可用于临床上高血压、嗜铬细胞瘤和成神经细胞瘤等疾病的诊断,而且与一些神经内分泌功能紊乱相关疾病如更年期综合征等有着密切的关系,因此血浆中儿茶酚胺水平的测定对于这些相关疾病的研究以及药物药理作用的研究均具有重要意义。血浆中儿茶酚胺的含量极低,并存在其他一些具有电化学活性物质的干扰,近年来国内外多有报道用氧化铝吸附法提取血浆中的儿茶酚胺,但此法操作繁琐,对儿茶酚胺提取的专一性不强,回收率较低,而且通常需要的样品量也较大,不能满足小动物实验研究的应用,因此选择有效的血浆
预处理方法,是成功地运用高效液相色谱法测定血浆中儿茶酚胺含量的关键。我们参照文献[1~5]建立了溶剂提取系统对血浆进行预处理,然后用反相高效液相离子对色谱-电
275
军事医学科学院院刊　2004年6月第28卷第3期Bull Acad M il Med Sci ,J un 2004;　Vol 28　No 3　
化学检测法测定大鼠血浆中儿茶酚胺含量的方法。实验证明,此法操作简便快速、回收率高,对儿茶酚胺提取专一性强,而且需要的样品量较小,对于临床诊断与实验研究中血浆儿茶酚胺水平的测定均具有一定的应用价值。
1　材料与方法
1.1　材料

;3,4-二羟基苄胺(DHB A ;邻苯基硼酸-2-氨基乙酯(DPBE A 和辛烷基磺酸钠(OSA 均为Sigma 公司产品;四辛基溴化铵(TOABr 为Acros 公司产品;甲醇(一级色谱纯为邯郸林峰精细化工产品;正庚烷和正辛醇(分析纯为北京化学试剂公司产品。1.2　方法

2　结果
2.1　色谱图

图1　血浆中儿茶酚胺含量测定色谱图
A .空白溶液提取后;
B .混合标准溶液;
C .混合标准溶液提取后;
D .血浆样品;
E .血浆样品未加抗氧剂室温放置1h 后

2.2　线性范围和最低检测限
分别取0.2g /L 的E ,NE 和DA 储备液适量,用0.05mol /L 的高氯酸稀释成320μg /L 的混合标准溶液,然后进行倍比稀释,得浓度分别为320,160,80,40,20,10和5μg /L 混合标准溶液,取各浓度混标50μl ,加生理盐水至0.5ml ,加入一定量的内标后按样品预处理办法进行提取测定,以加入标准品的量(x 对其峰高与内标峰高的比值(y 进行线性回归,得以下回归方程。E :y =-0.3343+0.1393x (r =0.9980;NE :y =0.06602+0.10425x (r =0.9980;DA :y =0.03174+0.2133x (r =0.9999。E 和NE 在0.5~16ng ,DA 在
0.25~8ng 范围内呈良好的线性关系。在本实验条件下以信噪比为3时的进样量为最低检测限,其最低检测限分别为:E 0.25ng ,NE 0.30ng ,DA 0.20ng 。2.3　回收率
取大鼠混合血浆各0.5ml ,分别加入40,80,160ng /L 的混合标准溶液各50μl 进行提取测定,另取同一混合血浆直接提取测定,按下述公式计算回收率:回收率(%=(测定总量-血浆含量/加入量×100%。结果E ,NE 和DA 的加样回收率分别为(103.2±4.9%,(106.1±6.3%和(101.1±9.0%。
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军事医学科学院院刊　2004年6月第28卷第3期
2.4　精密度
取相同量的混合标准溶液,加生理盐水至0.5ml,按样品预处理方法进行提取测定,在同一天内重复进行5次,计算日内精密度,每天测定一次,连续测定5d计算日间精密度。结果见表1。
2.5　正常大鼠与小鼠血浆儿茶酚胺含量测定
采用本法分别测定了6只雌性Wistar大鼠和6只雌性昆明种小鼠血浆儿茶酚胺水平。测得各物质浓度,结果见表2。
表1　肾上腺素、去甲肾上腺素与多巴胺精密度测定结果(x±s,n=5
儿茶酚胺
含量
(m/ng
日内测定结果
(m/ng
日内精密度
R SD(%
日间测定结果
(m/ng
日间精密度
R SD(%

表2　大鼠与小鼠血浆中儿茶酚胺含量测定结果(x±s,n=6
动物
含量(ρ
B
/ng·ml-1
E NE DA

3　讨论
3.1　离子对提取法的原理及特点
DPBEA的硼酸根离子在碱性条件下能与儿茶酚胺中儿茶酚基团结合,并带有负电荷,此复合物再与带有正电荷的TOABr结合,以离子对的形式转入有机相,最后用酸性溶液提取,使儿茶酚胺与酸形成可溶性盐而转入水相中。此法能选择性地提取含有儿茶酚结构的化合物,有效去除血浆中杂质的干扰,同时在提取过程中使血浆中的儿茶酚胺进一步浓缩,提高了测定的灵敏度。
3.2　流动相选择
流动相的p H值、OSA浓度以及甲醇的含量均可影响儿茶酚胺的保留时间和分离度。酸性条件可使儿茶酚胺类物质质子化,而很少被保留,因此pH值越低,溶质质子化越充分,保留时间越短,而流动相中的OSA可与质子化的儿茶酚胺形成离子对,使其在色谱柱上有一定的保留,因而OS A的浓度增大,使儿茶酚胺的容量因子上升,保留时间延长。在一定的p H值和离子对浓度条件下,甲醇浓度越低,流动相的极性越强,各组分保留时间越长。最佳分离条件是使各组分在尽可能短的时间内获得最佳的分离,本实验结果表明流动相p H在3.25,OSA浓度为0.85mmol/L,甲醇含量为11%时,可得到最佳的分离效果。
儿茶酚胺类具有还原性,在空气中会被氧化降解,血浆采集过程中如不加抗氧剂,血浆样品室温放置1h后NE和E 已有明显降解,尤以E更为明显(如图1E所示。而加入抗氧剂后,血浆样品在室温放置3h,NE降解4.2%,E降解21.9%;4℃放置19h后,NE降解73.0%,E降解79.1%,而-70℃保存1周,NE和E均无明显改变。因此在样品采集前应预先加入抗氧剂,采集过程应在冰浴中进行,采集后立即低温离心分离血浆,马上测定或冷冻保存1周内测定。
本法测得的血浆中DA的含量极低,多数样品未测到DA,而萃取回收率的考察表明本法对DA有与NE和E相似的较高的回收率,这与国内外许多报道一致[4,5],因血浆中的DA主要以结合形式存在,很难测到血浆中游离的DA,因此如何测定血浆中的DA还有待于进一步研究。
本研究采用的离子对提取法操作简便,大大缩短了样品预处理的时间,整个提取测定可在30min内完成,且提取的专一性强,回收率可达90%以上。本法用于小鼠血浆儿茶酚胺水平的测定,血浆用量可减少到0.2ml,由此解决了小动物研究中血浆样品量不足的问题。应用本法对正常Wis-tar大鼠和昆明种小鼠血浆中儿茶酚胺含量进行了分别测定,由表2可以看出不同种属之间的肾上腺素水平存在着明显的差异。对于人血浆中儿茶酚胺含量,本实验尚未测定,有待于进一步研究。本项工作对于临床前动物实验研究有一定的应用价值,而且对临床上血浆中儿茶酚胺的测定提供了参考。
[参考文献]
[1]　彭桂华,唐银等,曾立明,等.高效液相色谱法测定血浆中的儿
茶酚胺[J].湖南医科大学学报,2001,26(5:485-487. [2]　章　连,赵伟康.溶剂提取和高效液相色谱-电化学检测法测
定人血浆中儿茶酚胺[J].中国药理学报,1989,10(6:572-575.
[3]　R aggi MA,Sabbioni C,Cas amenti G,et al.Determination of cate-
cholamines in human plas ma by high-performance liquid chro matogra-phy with electrochemical detection[J].J Chromatogr Bio med Sci Appl, 1999,730(2:201-211.
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monoa mine oxidase metabolites in untreated Parkinson's and Alzhei mer's diseases[J].J Neurol Sci,1996,136(1-2:162-168.
(本文编辑　姜晓舜
277
第3期　　　　　　　　　　陆春苓,等.离子对萃取和高效液相色谱-电化学检测法测定血浆中儿茶酚胺
离子色谱法测定某烟草样品中的糖
朱娜
上海市交通大学分析测试中心 上海 [e-mail]

摘要：提出了一种离子色谱法同时测定烟草中的水溶性糖类物质及含量的方法。选用METROSEP CARB 1 250分离柱，以氢氧化钠/醋酸钠作为流动相，氢氧化钠作为柱后衍生液，采用脉冲安培检测器，建立了离子色谱同时测定某烟草中的肌糖、海藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、果糖等8种水溶性糖的有效方法。该方法操作简单、烟草中各糖类组分具有较好的分离度、灵敏度和准确度高，是一种测定烟草样品中各水溶性糖类组分的理想方法。
关键词：离子色谱法；烟草中的糖类物质；分离度；在线超滤单元；柱后衍生

引言[1～3]
糖类物质是烟草中的一类重要化合物。烟草中的水溶性糖，尤其是还原糖，与烟草的香味、吃味及焦油生成量密切相关。不同类型、不同产地、不同部位的烟草，其水溶性糖的含量大小不同，导致了烟草品质间的差异性。随着市场对卷烟质量要求的不断提高确立一种可靠的测定烟草中各种糖类物质的方法，对烟草生产，改良烟草配方和对人体健康的研究具有现实意义；同时准确定性和定量糖类物质对于指导烟草工业生产中的加香加料都有非常重要的意义。目前常用氧化还原滴定法、光度法和比重法测定烟草中的糖类物质，但这些传统的化学方法普遍存在操作繁琐、灵敏度不高等缺点，而且多种组分共存时会因相互干扰而使测定变得困难。本实验建立一种比较理想的用离子色谱法对烟草中的各种糖类组分进行了同时测定的体系，即采用瑞士万通850型离子色谱仪，817型脉冲安培检测器，以氢氧化钠/醋酸钠作为淋洗液，氢氧化钠为柱后衍生液，建立烟草中各糖类组分及含量的分析测定方法。结果表明该方法简单、易行且各糖类组分间分离度好、灵敏度高、准确度和重现性好，能够满足实际样品的测定需要，为烟草分析行业提供了一种可靠、可行的分析技术手段，同时也为离子色谱的应用开拓了广阔的应用前景。
1．实验部分
1.1仪器和试剂
Metrohm MIC型离子色谱仪（瑞士万通公司），包括817型脉冲安培检测器和IC net2.3色谱工作站；METROSEP Carb 1 250分离柱；20μL 定量环；Metrohm MCS 二氧化碳抑制器；英蓝在线超滤单元；813型自动进样器。
50%的NaOH（Merck）溶液，NaAc的分析纯试剂；肌糖、海藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、果糖的分析纯试剂；某烟草样品。所有溶液均用超纯水（电阻>18.2 MW)配制。
1.2样品预处理
将某烟草样品置于50mL的超纯水中，在超声波的辅助作用下浸泡、超声30min，取上层清夜经英蓝在线超滤单元处理后直接进样分析。
1.3色谱条件
淋洗液：2.0mMNaOH+0.5mMNaAc的超纯水溶液，流速1.0mL/min；柱后衍生液:100mMNaOH的超纯水溶液，流速0.4mL/min。进样体积：20μL。计算：利用IC NET 2.3色谱工作站，以峰面积自动积分计算。
2． 结果与讨论
2.1色谱条件的选择
糖类分子具有电化学活性及在强碱溶液中呈离子化状态。中性糖类为pKa在12～14之间的弱酸。在高pH值得淋洗液中，它们会部分或全部以阴离子形式存在，可以在阴离子交换柱上被保留并得到分离。阴离子交换分离其流动相通常采用NaOH或KOH和醋酸钠溶液作为流动相。在这里OH-具有两种作用：一是提高流动相的pH值，使糖类部分或全部分解；另外还可以通过改变OH-的浓度来改变糖的保留时间，从而增加其选择性。流动相提供的AC-与固定相的亲和力大于OH-与固定相的亲和力，改变Ac-的浓度可以改变各种糖组分的分离效果和分析时间[2]。
根据上述原理我们选用氢氧化钠/醋酸钠作为流动相。在该实验中我们考察了不同比例的氢氧化钠/醋酸钠(2.5/0.5，2.0/0.4，2.0/0.5，20/0.8)作为流动相的情况，发现醋酸钠在流动相中比例增大，可加快各组分的洗脱，但不利于各组分间的分离，致使阿拉伯糖与半乳糖、木糖与甘露糖间的分离效果变差；醋酸钠在流动相中比例减少，有利于各组分间的分离，但是分析时间也显著延长；当氢氧化钠在流动相中的浓度大于2.0mM时，色谱峰形不好，同时某些性质相似的组分间的分离度变差；综合考虑分离效果、分析时间等因素，本文选择2.0mMNaOH+0.5mMNaAc的超纯水溶液作为流动相。
本文采用金电极的脉冲安培检测器，当在金电极上施加一个电位时，糖可在金电极表面上发生氧化反应，从而产生电流信号，pH值越高产生的信号就越强，也就越灵敏[2]。为了增加响应值，提高灵敏度，我们采用NaOH的超纯水溶液作为柱后衍生液，并对不同浓度的NaOH溶液（50 mM,100mM,300 mM）进行了考察，发现NaOH溶液的浓度高于100mM时造成背景值太高、容易过载而出现平顶峰；当NaOH溶液的浓度低于于100mM时各组分的信噪比不够高，灵敏度低；综合考虑背景值、灵敏度等因素，本文选择100mMNaOH的超纯水溶液作为柱后衍生液。
2.2糖标准溶液的分析及色谱图

图1. 标准糖溶液的色谱图

在优化后的分离条件下，分析标准溶液，其分离情况见图1，由图中可知，8种糖分离效果良好，各组分间实现完全分离。各组分糖相应的校准曲线采用色谱峰的峰面积作为计算依据，糖标准的浓度为mg/L。对标准样品进行多次分析，考察分析方法的重现性。在6次重复分析同一个混和标样的实验结果中，各种糖组分的保留时间差别在0.11min以内，峰面积的相对标准偏差在0.073%～2.1%之间，重现性良好，完全可以满足微量糖分析的精度要求。

表1 标准样品的校准曲线和相关系数
糖类组分
校准曲线
相关系数
肌糖
A=0.0255225+0.576004×Q
0.999999
海藻糖
A=-0.326046+0.312682×Q
0.999997
阿拉伯糖
A=-0.667754+0.144920×Q
0.999869
半乳糖