用高效離子交換色譜和脈沖安培檢測器測定

1、用高效離子交換色譜和脈沖安培檢測器測定果汁和糖果中糖醇摘要：本文討論了糖果和果汁中糖醇的分析,采用戴安公司的Carbopac MA1色譜柱，NaOH為淋洗液梯度洗脫樣品，用脈沖安培檢測器分離糖醇。由于Carbopac MA1色譜柱是分離糖醇的推薦柱子，適合于糖的選擇性差異較大的分離，允許淋洗液的濃度有較大的變化。CarboPac MA1柱分離糖醇具有高的靈敏度和選擇性，用PAD檢測所以不需要加入柱后衍生試劑。該方法適合糖醇的分析，具有很好的重復(fù)性及靈敏度。 關(guān)鍵詞：糖醇；陰離子交換柱；脈沖安培檢測器 糖醇有甜味而無熱量，因此在糖果生產(chǎn)中用糖醇作甜味劑。食品中（特別是減肥食品中）常用山梨醇（蔗糖

2、甜度的60）和甘露醇代替蔗糖1，但因其有輕瀉性和利尿性，在食品中它們的用量有一定限制。糖醇（也稱醛醇）是醛糖的還原型。例如：D-葡萄糖可被還原成葡萄糖醇（山梨糖醇）2。 Carbopac MA1對(duì)糖醇有獨(dú)特的選擇性。作為高效高容量的陰離子交換柱，Carbopac MA1可用高濃度的NaOH為淋洗液分離糖醇。與金屬包覆的柱子不同，MA1柱可以在室溫下用高濃度NaOH作為淋洗液，并用脈沖安培檢測器檢測得到最高的靈敏度；另外，用金屬包覆的柱子時(shí)，大分子的糖先被淋洗，糖醇洗脫在后，而用MA1時(shí)，洗脫順序取決于pKa值。高pKa的糖醇先被洗脫，依次為單糖和有低pKa的雙糖等。 本文討論了糖果和果汁中糖醇

3、的分析。此外，Carbopac MA1柱也可用于體液、活組織和糖共軛物的還原糖（即-裂解反應(yīng)產(chǎn)物）的分離。 1 實(shí)驗(yàn)部分 1.1 儀器與試劑 梯度泵、脈沖安培檢測器、色譜工作站 50（w/w）低CO32-的NaOH溶液； 肌糖（纖維糖）、木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、葡萄糖、果糖、蔗糖、己六醇、樹脂醛糖甘露糖、木糖和半乳糖。 1.2色譜條件 分離柱：Carbopac MA1（4×250mm）；壓力：800-1100psi 進(jìn)樣體積：10L 淋洗液：A: 去離子水 B: 1.0M NaOH 流速：0.4mL/min；檢測：脈沖安培，金工作電極； 1.3試劑和標(biāo)準(zhǔn)的配制 淋洗液B：1M Na

4、OH，52mL NaOH（50 w/w）稀釋至1.0L 1.4樣品的配制 “無糖”硬糖：稱3.4g于10mL水中，用水稀釋1:1000。 蘋果汁：稀釋蘋果汁1:1000。 口香糖：取一小片（約2.7g）口香糖放入10mL水中，超聲溶解10min，過On-Guard A預(yù)處理柱以除去陰離子，再通過0.45m濾膜除去顆粒物。用水稀釋1000倍，備用。 2 結(jié)果與討論 Carbopac MA1允許用NaOH淋洗液的濃度范圍是0-1M。該點(diǎn)非常重要，因糖醇的pKa高，而且各不相同。在MA1柱上分離時(shí)，淋洗液的pH值接近糖醇的pKa值。改變淋洗液NaOH的濃度可改變淋洗液的pH值，從而改變化合物的有效電

5、荷和洗脫順序，達(dá)到好的分離結(jié)果。圖1A和圖1B是一些糖醇的淋洗液濃度和容量因子的關(guān)系。從圖可找出糖醇分離的最佳濃度。 圖1A 一些糖醇的Logk與LogNaOH之間的關(guān)系圖1B 一些糖類的Logk 與 LogNaOH之間的關(guān)系圖2為“無糖”硬糖的色譜圖。這種糖是作為減肥食品賣的。它的電化學(xué)活性水溶組分主要是山梨醇和甘露醇。3.4g的糖果中含的山梨醇和甘露醇分別是2.7g和50.5mg。 圖2“無糖”硬糖中山梨醇和甘露醇的色譜圖圖3為稀釋蘋果汁的色譜圖，在所有果汁中都有葡萄糖、果糖和蔗糖。而山梨糖醇只在蘋果、梨、杏和另一些水果中找到4。8-ounce（237-mL）的果汁中含有1.86g山梨醇、

6、8.22g葡萄糖、18.8g果糖和7.76g蔗糖。 圖3稀釋蘋果汁中山梨醇的色譜圖圖4為口香糖的色譜圖。4個(gè)峰分別為丙三醇、山梨糖醇、甘露醇和氫化葡萄糖。2.7g口香糖中含有218mg丙三醇、1140mg山梨醇、280mg甘露醇。氫化葡萄糖沒有定量測定。 圖4口香糖中丙三醇、山梨醇和甘露醇的色譜圖PAD檢測器通常都能檢測到較低的濃度。PAD檢測器在電極上施加電壓使糖氧化，從而可以得到較低的檢測限并提高選擇性，消除基體干擾。PAD檢測器重復(fù)施加三電位電壓，具體設(shè)置見TN213。 為了能夠使工作電極發(fā)生氧化反應(yīng)，淋洗的pH應(yīng)大于12。戴安公司生產(chǎn)的CarboPac系列的柱子都是聚合物基的柱子，可以

7、在pH 0-14穩(wěn)定。關(guān)于PAD檢測糖的進(jìn)一步的信息請(qǐng)參考TN205。 3 結(jié)論 CarboPac MA1柱是分離糖醇的推薦柱子，適合于糖的選擇性差異較大的分離，允許淋洗液的濃度有較大的變化。CarboPac MA1柱分離糖醇具有高的靈敏度和選擇性，用PAD檢測所以不需要加入柱后衍生試劑。柱子可以在室溫下使用從而方便操作并延長柱子的使用壽命。與其他CarboPac柱相比，具有更好的重復(fù)性。參考文獻(xiàn)1. Shaw PE. CRC Handbook of Sugar Separations in Food by HPLC; CRC Press, Boca Raton, Florida, 1988.

8、 2. Solomons TWG. Organic Chemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, New York, 1980. 3. Dionex Technical Note 21: “Optimal Settings for Pulsed Amperometric Detection of Carbohydrates using the Dionex Pulsed Electrochemical Detector (PED-2 and the Pulsed Amperometric Detector (PAD-2”. 4. Coppola ED. Food Technology, 1984, 38(4, 88-9