基于高效液相色譜法優化測定7種混合單糖的研究*

常青

（福建農林大學食品科學學院，福建 福州，350002）

目前測定單糖的方法主要有高效液相色譜法[1]、氣相色譜法[2]、離子色譜法[3]和毛細管電泳法[4]等，其中高效液相色譜法為單糖分析的重要方法之一，因其操作簡單，分離效果好，靈敏度高受到廣大研究者的青睞。高效液相色譜法測定單糖的方法主要分為衍生法和非衍生法，衍生法又分為PMP柱前衍生法和柱后衍生法。無論是柱前衍生法還是柱后衍生法操作都比較復雜，柱前衍生容易帶入雜質，產生誤差，柱后衍生法的成本較高。郝桂堂等[5]采用熒光檢測法和紫外檢測法分析了9種單糖，發現幾種單糖的分離度不好。段月等[6]采用柱前衍生法檢測枸杞多糖中的單糖組成，雖能有效地分離出幾種單糖，但其分離時間長。而非衍生法一般采用示差折光檢測器結合糖分析柱進行分析，此法的優點在于無需衍生處理、操作簡單和效率高，應用更廣泛[7]。歐陽華學等[8]采用示差折光檢測法同時檢測了枸杞中3種單糖和2種低聚木糖，且加標回收率較高。

因此，本文采用非衍生法，通過示差折光檢測器結合糖分析柱將7種不同的混合單糖進行分離，以期為分析多糖中單糖組分提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 試劑

葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖、核糖、果糖和半乳糖均為色譜純購自sigma公司，超純水（實驗室超純水機制備），乙腈（色譜純）。

1.1.2 儀器

Waters e2695高效液相色譜儀：美國Waters公司；

Waters 2414示差折光檢測器：美國Waters公司；

Q-Gard A2超純水機：法國Mingche公司；

SHB-III 循環水式多用真空泵：鄭州紫拓儀器設備有限公司；

KQ-500VDE型雙頻數控超聲波清洗器：昆山市超聲儀器設備有限公司；

津騰聚醚砜（0.45μm）：歐美國家進口膜。

1.2 色譜條件

色譜柱：ZORBAX糖分析柱（Agilent 4.6 mm×250 mm，5μm）；

流動相：不同濃度的乙腈（超聲后使用），流速：0.5～1.0 mL/min，柱溫：25～35 ℃，檢測器溫度：30 ℃，進樣量10μL。根據前期實驗的篩選得到流速在0.8 mL/min、柱溫35 ℃時其分離效果最佳，因此共設計4組實驗，具體如表1所示。

表1 色譜條件

1.3 標準溶液的配置

分別稱取10 mg的葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖、核糖、果糖和半乳糖用超純水定容至10 mL，超聲后過0.45μm的水相濾膜。取等量過膜后的單糖標準溶液混合作為混合標品。

1.4 定性分析

進行7種混合游離單糖標準品測定時，如果混合標品的出峰時間與單標一致，保留時間偏差在±5%，則可以確定混合標品中各個峰所對應的單糖物質。

1.5 相對保留值的計算

相對保留值是指在一定色譜條件下2個被測組分調整保留時間之比，其計算公式為：

式中：TR(1)——相鄰2個峰中第1個峰的調整保留時間；

TR(2)——相鄰2個峰中第2個峰的調整保留時間。

1.6 分離度的計算

分離度（R）表示相鄰2個色譜峰分離程度的優劣，其計算公式為：

式中：tR(1)——相鄰2個峰中第1個峰的保留時間；

tR(2)——相鄰2個峰中第2個峰的保留時間；

W1和W2——分別為2峰的峰底寬。

1.7 數據處理

采用Empower 3軟件進行相對保留值和分離度的計算，OriginPro 8.5繪制圖形，SPSS 13.0處理數據。

2 結果與分析

由圖1可知組別1乙腈濃度為75%時的分離效果最差，不能很好的將7種單糖分離開來，因此只對組別2、3、4的相對保留值和分離度進行分析。

圖1 7種混合單糖的色譜圖

表2 相鄰兩峰之間的相對保留值

表3 相鄰兩峰之間的分離度

2.1 相對保留值的計算

相對保留值反應了2個被測組分的分離效果，相對保留值受固定相的種類、柱溫以及流動相組成的影響，因此可以通過改變固定相的種類、柱溫以及流動相的組成，以達到滿意的分離效果[9]。表2是2，3，4組實驗結果的相對保留值，由表2可知，流動相乙腈濃度為85%時，核糖和木糖兩峰之間、甘露糖和葡萄糖兩峰之間的相對保留值顯著高于流動相乙腈濃度為83%和80%的相對保留值，說明流動相乙腈濃度為85%時核糖和木糖、甘露糖和葡萄糖其分離效果較好；流動相乙腈濃度為85%時，木糖和阿拉伯糖兩峰之間、阿拉伯糖和果糖兩峰之間、果糖和甘露糖兩峰之間的相對保留值與流動相乙腈濃度為80%的相對保留值無顯著差異，但顯著高于流動相乙腈濃度為83%的相對保留值；而葡萄糖和半乳糖兩峰之間的相對保留值均無顯著性差異。因此，當乙腈濃度為85%時，其相對保留值較高，其分離效果較好。

2.2 分離度的計算

表3是2，3，4組實驗結果的分離度，由表3可知，流動相乙腈濃度為85%時，木糖和阿拉伯糖、甘露糖和葡萄糖、葡萄糖和半乳糖的分離度顯著高于流動相乙腈濃度為83%和80%時的分離度；3種乙腈濃度對核糖和木糖、果糖和甘露糖的分離度無顯著影響；而對于阿拉伯糖和果糖，85%和83%的乙腈濃度對其分離度無顯著影響，但顯著高于乙腈濃度為80%時的分離度。因此當乙腈濃度為85%時，7種混合單糖的分離效果較好。

3 結論

綜合考察相對保留值和分離度，采用示差檢測器、ZORBAX糖分析柱，當乙腈濃度為85%時，葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖、核糖、果糖和半乳糖能較好的分離，其相對保留值和分離度較乙腈濃度為80%和83%時的相對保留值較高，分離效果較好。