分析方法
使用HPLC測(cè)定甜菜糖漿和液體或晶體甜菜堿產(chǎn)品中甜菜堿和某些其他成分的含量
前言
本方法可以用來(lái)檢測(cè)甜菜糖漿和液體或晶體甜菜堿產(chǎn)品中甜菜堿、某些糖和糖醇的含量。通過使用強(qiáng)陽(yáng)離子交換柱(Na+,Ca2+或Pb2+形式〕的高效液相色譜(HPLC〕和折光率檢測(cè)器(RI)可以達(dá)到目的。
結(jié)晶芬菜堿S6產(chǎn)品中含有相當(dāng)數(shù)量的硬脂酸鈣,在進(jìn)行樣品預(yù)處理的時(shí)候必須考慮到這點(diǎn)。
用來(lái)進(jìn)行測(cè)定的HPLC系統(tǒng)必須有相應(yīng)的維護(hù)程序,交換柱和管線必需定期清洗以保持系統(tǒng)狀態(tài)的穩(wěn)定。
設(shè)備和試劑
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HPLC系統(tǒng)
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等速泵,0.6毫升/分鐘,如沃特斯公司的Waters 510
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自動(dòng)進(jìn)樣器,如沃特斯公司的Waters 717+
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柱溫為75℃(Na-柱)或85℃(Ca-柱或者Pb-柱〕的交換柱,如沃特斯公司的Waters CHM
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RI檢測(cè)器,如沃特斯公司的Waters 410
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合成和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),如沃特斯公司的WatersMillennium
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Na或Ca形式的保護(hù)柱,Pb柱用陰陽(yáng)離子交換預(yù)備柱的形式保護(hù)??梢允褂萌鏐io-Rad125-0508(Na),Bio-Rad 125-0128(Ca),Bio-Rad 脫灰分柱125-0118(Pb)
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有機(jī)濾器,如Guard-Pak TM BondakapC18.Waters,Ltd.
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機(jī)械濾器,如Upchurch ScientificOn-line frit A103x
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分析柱,Na+、Ca2+或者Pb2+形式的強(qiáng)陽(yáng)離子交換柱,如Transgenomic Coregel 87N或者CHO 820 和Bio-Rad Aminex HPX-87P?
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洗液,超純水(蒸餾,去離子,過0.2 um(微米)濾膜)適用于Pb柱,超純水配制的0.001MNa2SO4溶液適用于Na柱,0.001M Ca(NO3)2適用于Ca柱
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0.2um(微米)濾膜,如Schleicher& Schuell ME 24
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分析天平,如MettlerPC 440和Metttler AE100
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抽氣泵,如KNF MW63/4
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過濾系統(tǒng),如Gelman
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水純化裝置,如Gelman Water-1→ultra pure water
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超聲波清洗器,如Branson 5200
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0.2um的注射過濾器,如Gelman Nylon Acrodisc 13
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加熱器
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冷卻水恒溫器(20±0.5℃)
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容量瓶,如100ml
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Na2SO4,如 Merck 6649
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Ca(NO3)2·4H2O,如Merck 1.02123
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甜菜堿標(biāo)準(zhǔn)物,如Fluka 14300(一水化合物)
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KCl,如Baker0509
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棉子糖,如Merck 73301(五水化合物)
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蔗糖,如Fluka 84099
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半乳糖,如Merck 41726
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肌醇,如Fluka 57570
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果糖,如Merck,104007
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甘油,如ICN Biomedicals 800687
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赤蘚糖醇,如Acros 11782
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甘露醇,如 Fluka 63559
其他可能用到的物品。
操作程序
配制Na-柱沖洗液
稱取0.710克無(wú)水硫酸鈉放入5000ml容量瓶中,注入超純水至容量瓶容量的一半左右。加入幾滴1M NaOH溶液調(diào)整pH至9.0?;旌暇鶆蚝蠹尤氤兯量潭?。
配制Ca-柱沖洗液
稱取1.18克硝酸鈣(含四個(gè)結(jié)晶水)放入5000ml容量瓶中,注入超純水至容量瓶刻度,然后混合均勻。
配制Pb-柱沖洗液
使用超純水
如果需要的話,可以將配制好的沖洗液經(jīng)0.2um的濾膜過濾(視水的質(zhì)量狀況而定)。將裝有洗液的5000ml容量瓶用超聲處理15分鐘后,將其接入HPLC系統(tǒng)。洗液應(yīng)該保持在60℃以防止產(chǎn)生氣泡。
標(biāo)準(zhǔn)液
精確稱取下述成分,然后在20℃條件下用蒸餾水稀釋至100ml。將稀釋好的樣品經(jīng)注射
過濾器(0.2um)過濾后收集到集樣瓶中。如果使用無(wú)水甜菜堿,應(yīng)該將其在140℃至少干燥24小時(shí),然后儲(chǔ)存在干燥器中(最多存放兩周)。由于幾乎很難將無(wú)水甜菜堿完全保持干燥,因此可以使用含有一個(gè)結(jié)晶水的甜菜堿作為標(biāo)準(zhǔn)品,但是要經(jīng)常檢測(cè)其含水量(使用KarlFisher法)。
樣品溶液
如果可行的話用折射計(jì)測(cè)量樣品中干物質(zhì)的含量并將其轉(zhuǎn)換為甜菜堿的干物質(zhì)量(使用Brix/甜菜堿 干物質(zhì)表)?;蛘呤褂?Karl Fisher干物質(zhì)。準(zhǔn)確稱取大約1克(干物質(zhì) )的樣品溶于100ml容量瓶中,用超純水定容至刻度。將樣品稀釋液通過注射過濾器(0.2um)
后收集到集樣瓶中。
結(jié)晶樣品:稱取0.7g(使用分析天平)晶體至容量瓶中,用超純水定容至100ml。將樣品稀釋液通過注射過濾器(0.2um)后收集到集樣瓶中。
芬菜堿S6 樣品必須充分混勻,因?yàn)槠渲械挠仓徕}難溶于水。稱取樣品(0.7g,使用分析天平)至玻璃瓶當(dāng)中,然后添加超純水至100.0000g。用玻棒充分?jǐn)嚢韬蟮谷牖旌掀髦?,混合大約1分鐘使其充分作用。將充分混合后的樣品溶液通過注射過濾器(0.2um)后收集到集樣瓶中。
色譜分析
洗液:0.001MNa2SO4(Na-柱)或者0.001MCa(NO3)2(Ca-柱)溶于超純水中,通過0.2um濾器。對(duì)于Pb-柱,直接使用超純水。
柱溫:75℃(Na-柱)或者85℃(Ca-或Pb-柱)。
流速:0.6ml/分鐘(Na-和Ca-柱)或者0.6ml/分鐘(Pb-柱)。
進(jìn)樣量:10ul(微升)。
時(shí)間:Na-柱,15分鐘。如果樣品很臟或者含有洗脫很慢的組分時(shí),跑柱時(shí)間可以延長(zhǎng)到30~40分鐘以防止干擾下一次的測(cè)量。Ca-柱,35分鐘,Pb-柱,50分鐘。
使用外標(biāo)法測(cè)量。根據(jù)測(cè)得的峰高,通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計(jì)算出結(jié)果。如果柱子的狀態(tài)不佳并且波峰不尖的話,將根據(jù)波峰的面積而不是高度來(lái)計(jì)算。然而,大多數(shù)情況下,使用使用峰高計(jì)算更為合適。
單點(diǎn)校正時(shí),使用兩次標(biāo)準(zhǔn)樣的平均值。當(dāng)單點(diǎn)校正不能被接受的時(shí)候,可以使用其它的方法。特別是當(dāng)分析很少量的樣品時(shí),可使用三點(diǎn)校正。如果三點(diǎn)校正是線性的并且通過零點(diǎn),那么微量的樣品也能很準(zhǔn)確地測(cè)量出來(lái)。
應(yīng)該使用已知組份的樣品作為參比樣,或者使用其它已經(jīng)有校正曲線的樣品作為參比樣。對(duì)于Na-和Ca-柱,最好使用甜菜堿LQD樣品。測(cè)定參比樣的純度時(shí)至少要有6個(gè)平行樣品,最后取平均值。對(duì)于Pb-柱,使用甘油作為參比樣。
請(qǐng)使用控制表來(lái)監(jiān)測(cè)分析結(jié)果。在最初的6次運(yùn)行時(shí),測(cè)定結(jié)果的最大偏差不應(yīng)該超過2倍標(biāo)準(zhǔn)差(2×std)。系統(tǒng)的誤差也需要控制在一定的范圍內(nèi),比如可以通過將標(biāo)準(zhǔn)液作為樣品在最后的時(shí)候測(cè)試分析,允許的最大偏差為0.5%單位(即測(cè)定結(jié)果為100%±0.5%)。
處理樣品(常規(guī)最佳處理方式)通常使用Na-柱。對(duì)于Na-/Ca-柱,單點(diǎn)校正時(shí)進(jìn)樣兩次,取平均值。如果樣品中甜菜堿含量較高,請(qǐng)使用甜菜堿標(biāo)準(zhǔn)樣;如果認(rèn)為樣品中蔗糖含量較高,請(qǐng)使用蔗糖標(biāo)準(zhǔn)樣。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣跑完柱子以后,立刻注入?yún)⒈葮硬⑶掖_保結(jié)果在允許的誤差范圍內(nèi)(使用控制表)。當(dāng)分析6個(gè)樣品后,要棄掉舊的標(biāo)準(zhǔn)曲線并重新制作(2×std,參比樣,處理樣品)。
結(jié)晶產(chǎn)品、芬菜堿LQD和甜菜糖漿通常也是適用于Na-柱分析。對(duì)于Na-/Ca-柱,單點(diǎn)校正時(shí)進(jìn)樣兩次,取平均值。使用甜菜堿標(biāo)準(zhǔn)樣或者含甜菜堿的標(biāo)準(zhǔn)樣作為單一組分(0.7g/100ml)。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣跑完柱子以后,立刻注入?yún)⒈葮硬⑶掖_保結(jié)果在允許的誤差范圍內(nèi)(使用控制表)。分析2-3個(gè)樣品并且每個(gè)樣品進(jìn)樣兩次。計(jì)算兩次進(jìn)樣的平均值并報(bào)告。在棄用舊的標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí),以標(biāo)準(zhǔn)液作為樣品測(cè)試兩次以檢測(cè)系統(tǒng)的誤差。然后重新開始(2×std,參比樣,2次進(jìn)樣,以標(biāo)準(zhǔn)樣為樣品測(cè)兩次)。如果兩次進(jìn)樣的結(jié)果偏差小于0.5%個(gè)單位,參比樣在檢測(cè)范圍內(nèi)并且以標(biāo)準(zhǔn)樣為樣品的測(cè)定結(jié)果為理論值的100±0.5%,那么測(cè)定結(jié)果可以被接受。
結(jié)果
結(jié)果以%/自然重量或者%/干物質(zhì)(用含水量校正)表示。
計(jì)算
結(jié)果由下面的公式計(jì)算得出
| | %/dm
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| | | %/nw
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| | 樣品中甜菜堿的含量,以%/dm或者%/nw來(lái)表示
| | 集樣器給出的濃度,以mg/ml為單位
| | 樣品重量,以毫克(mg)為單位
| | 干物質(zhì)
| | 自然重量
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誤差來(lái)源
如果管線的清洗不夠充分、管線或柱子中粘有結(jié)塊,那么在色譜中會(huì)出現(xiàn)未知峰或者當(dāng)僅僅注入蒸餾水的時(shí)候也會(huì)在色譜中出現(xiàn)峰。請(qǐng)沖洗管線和柱子并且使柱子再生。
保留時(shí)間的少許變化是可以接受的,但是如果保留時(shí)間的變化太大的話,柱子的離子形式可能會(huì)改變。請(qǐng)清洗系統(tǒng)并且使柱子再生。
如果峰的形狀在變化并且離散度變得很差的話,請(qǐng)更換柱子或者使柱子再生并且重新清洗系統(tǒng)。
可以通過注射0.2M NaOH 1~5次(20~50ul)的方法使柱子快速再生。
每次清洗完柱子以后請(qǐng)確保系統(tǒng)中沒有空氣,盡管做起來(lái)會(huì)比較困難。可以通過操作自動(dòng)進(jìn)樣器的OQ測(cè)試來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)中是否有空氣。
如果結(jié)果不可靠,請(qǐng)檢查是否所有標(biāo)準(zhǔn)品和樣品已經(jīng)完全充分溶解稀釋。標(biāo)準(zhǔn)液和樣品溶液在定容以前先經(jīng)過超聲波處理也許是必要的。 |