烟草中水溶性糖检测方案(快速溶剂萃取)

DIONEX 6种水溶性糖 检测项目 阿拉伯糖，鼠李糖，葡萄糖，果糖，木糖，蔗糖 仪器设备 ASE350 ICS 5000 DP-5 capillary 等度泵 EGC-KOH(Capillary) 淋洗液发生器 IC Cube毛细管色谱单元 脉冲安培检测 Chromeleon色谱工作站AS自动进样器 参考应用文献 方法开发 车金水 最终审核 叶明立 烟草中的水溶性糖，与烟草的香味、吃味及焦油生成量密切相关。烟草中的水溶性糖类物质主要有葡萄糖、果糖、蔗糖等，这些糖的结构不同，对卷烟香气和吸食品质的影响也不同。随着市场对卷烟质量要求的不断提高，确立一种可靠首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。本方法采用快速溶剂萃取(ASE)对烟草中水溶性糖进行萃取，结合离子色谱分离(IC)-脉冲安培检测。实验结果表明：ASE是一种适合对烟草中水溶性糖提取的方法，具有操作简单，省时省溶剂，提取率高等优点。 1、材料与方法 标准物质(阿拉伯糖，鼠李糖，葡萄糖，果糖，木糖，蔗糖)，购自阿拉丁试剂有限公司；石英砂，国药集团；水：18.2MQ/cm， Millipore 公司。 标准溶液配制：取一定量的标准物质，用甲醇溶解，配成1000ug/ml储备液，用水逐级稀释成10u g/ml， 5ug/ml，1ug/ml， 0.5ug/ml，0.1ug/ml， 供IC分析。 将烟草于粉碎机中粉碎至30目左右，取0.5g烟草样品和石英砂混匀，倒入事先垫有玻璃纤维素膜的萃取池 (SST) 中， 进行 ASE 萃取。萃取完毕后定容，过0.45m滤膜，稀释一定倍数后，直接IC分析。 2、仪器条件 2.1 ASE条件 a.萃取溶剂：水 b. 萃取温度：80℃ c.静态萃取时间： 5min d.循环次数：2次 d. 萃取池：22mL SST 2.2IC条件 A.保护柱： CarboPac PA20 CapillaryGuard 0.4X35mm (PN：072073) 分析柱：CarboPac PA20 Capillary 0.4X150mm (PN：072072) b.淋洗液：20mM KOH c. 柱温：30℃ d.流速：5uL/min f. 工作电极：金电极 g. 参比电极： AgCl h.波型： Carbohyrates (Standard Quad) i.进样量： 0.4uL 3、色谱条件优化选择 3.1色谱条件选择 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 图1标准溶液(上)和样品(下)色谱图(10ug/mL) CarboPac PA20 Capillary(PN：072072)，20mM KOH作为淋洗液等度洗脱，流速为5uL/min， 柱温30℃，进样量0.4uL。采用上述色谱条件，6种糖能达到完全基线分离，峰型尖锐。 3.2 ASE 萃取条件选择 本实验以水做ASE萃取剂，对 ASE萃取温度，静态萃取时间和循环次数进行了优化选择。萃取温度选择了60℃、80℃、100℃和120℃进行比较，实验结果表明，萃萃温度为80℃时萃取效率达到最大，萃取温度高于80℃， ASE 对各种糖的萃取效率没有变化。所以本实验以80为最佳的萃取温度。 本实验采用 5min 作为 ASE 的静态萃取时间，采用单循环对同一样品分别萃取3次。实验结果表明：第一次对5种水溶性糖的萃取量占总萃取量的85.9%；第二次对5种水溶性糖的萃取量占总萃取量的12.3%；第三次5种水溶性糖的萃取量占总萃取量的1.7%。综合考虑，本方法采用2次循环萃取烟草中的水溶性糖。 3.3检出限、线性、重现性及加标回收率 以三倍信噪比计算本方法的检出限为 0.04-0.33ug/mL； 在0.1-10ug/mL 范围内成良好线性关系，R均大于0.999；对同一样品进行5次平行萃取，保留时间 RSD 为 0.01-0.22%同时对同一样品进行加标实验(10ug/ml)，加标回收率为87.31-102.3%， RSD 为1.1-3.7%(n=3)。 化合物 保留时间 保留时间 LOD 线性方程 R- 回收率 回收率 RSD/% ug/mL /% RSD/% 鼠李糖 8.484 0.08 0.25 y=0.066x+1.096 99.94 87.31 3.7 阿拉伯糖 9.650 0.01 0.17 y=0.038x+1.576 99.97 91.53 1.4 葡萄糖 13.000 0.09 0.06 y=0.097x+1.405 99.99 102.3 2.6 木糖 14.359 0.10 0.04 y=0.183x+1.802 99.98 94.52 1.7 果糖 15.784 0.22 0.13 v=0.061x+0.716 99.98 94， 17 1.1 蔗糖 17.467 0.13 0.33 y=0.062x+0.64 99.99 97.64 3.1 External Exteral 图2标准曲线 图3重复性实验色谱图(n=5) 4、与超声波提取比较 本方法比较了超声波提取和快速溶剂萃取对烟草中6种水溶性糖的萃取率。超声提取法采用水50mL，样品 0.5g， 于超声波清洗器上超声提取 1h，提取完后定容，过0.45um滤膜，稀释后直接IC分析。将快速溶剂萃取同进行超声提取比较， ASE 对烟草中的6种水溶性糖的萃取率较超声提取提高了5%左右， ASE 三次提取 RSD 也小于超声提取。 图4快速溶剂萃取和超声萃取比较 5.样品分析 本实验于市面上购买了3种香烟，在去掉包装纸后将烟叶粉碎至30目左右， ASE 萃取分析。对3个香烟样品进行分析，发现3种香烟的色谱图峰型良好。3种香烟中的水溶性糖主要为葡萄糖，果糖，其次为蔗糖，木糖，鼠李糖，3种香烟中均为检测出阿拉伯糖。 图5香烟样品色谱图 5、结果 采用 ASE-IC 法测定烟草中6种水溶性糖。该方法对6种水溶性糖的检出限为0.04-0.33ug/mL， 在0. 1-10 ug/mL 范围内成良好线性关系， RSD为1.1-3.7%。采用ASE 对烟草中的水溶性糖进行萃取，萃取效率略高于超声提取，但ASE 具有省时，操作简单、快速、高效，自动化等特点，更加适合烟草中水溶性糖的萃取。 采用 ASE-IC 法测定烟草中 6 种水溶性糖。该方法对 6 种水溶性糖的检出限为0.04-0.33μg/mL，在0.1-10μg/mL范围内成良好线性关系， RSD为1.1-3.7%。采用ASE对烟草中的水溶性糖进行萃取，萃取效率略高于超声提取，但ASE具有省时，操作简单、快速、高效，自动化等特点，更加适合烟草中水溶性糖的萃取。