液相色谱测定粘胶纤维用浆粕中甲纤含量

液相色谱测定粘胶纤维用浆粕中甲纤含量

金俊杰,雷玉娟,赵琪琪,孙守秀

库尔勒中泰纺织科技有限公司 新疆巴州库尔勒 841000

【摘要】甲种纤维素是粘胶纤维生产中原料浆粕的主要成分，现使用的测定方法不能消除甲种纤维素微溶于氢氧化钠和某些不溶于碱的物质的影响。本方法通过酸解浆粕中甲种纤维素生成葡萄糖，使用液相色谱测得样品里葡萄糖的浓度，从而求得甲种纤维素的含量，能有效避免干扰，提高了浆粕中甲种纤维素检测的准确度。

关键词：浆粕 甲种纤维素 葡萄糖 液相色谱

前言：甲种纤维素是粘胶纤维生产中的主要原料，浆粕中甲纤含量越高，产率就越高。现使用FZT 50010.4-2011 粘胶纤维用浆粕 甲种纤维素含量的测定中的测定方法，此方法中甲种纤维素微溶于氢氧化钠，以及某些不溶于碱的物质（例如灰分）均会影响甲种纤维素测定结果。

1 方法选择

针对相关行业检测标准中两种检测方法进行对比。

1.1 液相色谱法

标准：NY/T 3494-2019农业生物质原料纤维素、半纤维素、木质素测定

测定步骤：称取300.0mg（精确至0.1mg）试样至水解瓶，每个试样做2次平行实验。向水解瓶中加入3.00mL72%硫酸溶液后立即搅拌均匀，将水解瓶放入（35±1）℃水浴中，5min-10 min搅拌一次，恒温2.5h后取出，向水解瓶中加入84.00mL二级水，拧紧盖子混合均匀。将装有试样的水解瓶放入高压蒸汽灭菌器中，121℃水解1h，待水解产物冷却至室温备用。吸取1mL水解上清液，用有机系滤头过滤，滤液置于液相色谱专用2mL进样瓶中，待仪器达到规定的色谱条件，测定样品中的葡萄糖浓度。

特点：耗时长、设备价格昂贵、准确度高、适合批量检测。

1.2 盐酸法

标准：NY/T 2467-2010再生纤维素纤维与麻纤维混纺产品定量分析方法盐酸法

测定步骤：把试样放入250mL三角烧瓶中，按照1:200的浴比，加入已恒温至25±0.5℃的盐酸溶液，摇动烧瓶，充分浸湿试样，放入恒温振荡水浴锅中，在25±0.5℃温度下保温15min，设定振荡速率为150r／min±10r／min，不断摇动。再用已知质量的不锈钢滤网过滤，将剩余的纤维用水清洗，然后用稀氨水溶液中和2次，用水清洗至中性。将装有剩余纤维的不锈钢滤网放入105±3℃的烘箱中烘至恒重后，迅速移入干燥器中，冷却30min，称量。

特点：设备要求低、准确度较差、耗时长。

由于盐酸法准确度与平行度较差，为了更加准确的测定甲种纤维素含量，所以不采用盐酸法进行测定，决定使用液相色谱法进行试验，并对试验条件进行确认。

2试剂和仪器设备

2.1 试剂

2.1.1 二级水

2.1.2 硫酸：72%

2.1.3 硫酸：0.005 mol/L

2.1.4 葡萄糖标准物质

2.2 仪器和设备

2.2.1 高效液相色谱仪

2.2.2 高压蒸汽灭菌器

2.2.3 天平：精度0.0001g

3方法原理与操作过程概述

3.1 测定原理

甲种纤维素是由D-吡喃型葡萄糖基彼此以1,4-β苷键连接而成的一种均一的高分子，可通过酸解甲种纤维素生成葡萄糖，用液相色谱测得样品里葡萄糖的浓度，从而求得甲种纤维素的含量。

3.2 测定步骤

称取300.0mg（精确至0.1mg）试样至水解瓶，每个试样做2次平行实验。向水解瓶中加入3.00mL72%硫酸溶液后立即搅拌均匀，将水解瓶放入（35±1）℃水浴中，5min-10 min搅拌一次，恒温2.5h后取出，向水解瓶中加入84.00mL二级水，拧紧盖子混合均匀。将装有试样的水解瓶放入高压蒸汽灭菌器中，121℃水解1h，待水解产物冷却至室温。吸取1mL水解上清液，用有机系滤头过滤，滤液置于液相色谱专用2mL进样瓶中，待仪器达到规定的色谱条件，测定样品中的葡萄糖浓度，后计算得出甲种纤维素的含量。

3.3 结果计算：

甲种纤维素以质量分数ω1计，数值以%表示，按式（1）计算：

                            （1）

式中：

c——用色谱测得的葡萄糖浓度，mg/L

V——样品的总体积，0.087L

R——葡萄糖单糖转换甲种纤维素的系数，为0.90

m——样品质量，mg

3.4 绘制标准曲线

葡萄糖标准母液（50 mg/mL）：称取2.5000g于 105±2℃烘干至恒重的优级纯葡萄糖试剂，用硫酸溶液定容至50mL容量瓶中。

葡萄糖系列标准溶液：分别吸取0-4 mL葡萄糖标准母液，用0.005 mol/L硫酸溶液定容至50mL容量瓶中，其浓度如表1所示：

表1 葡萄糖系列标准溶液浓度

用葡萄糖系列标准溶液分别进样后，以系列标准溶液浓度对峰面积做标准曲线。线性关系应在0.9990以上。

将葡萄糖标准溶液和制备好的试样溶液分别进样。根据标准溶液的保留时间定性样品葡萄糖的色谱峰。根据样品的峰面积，以外标法查标准曲线计算葡萄糖含量。

3.5 液相色谱条件

本方法使用液相色谱条件见表2。

表2 液相色谱条件

4实验条件验证

4.1 改变取样量进行测定

表3 改变取样量进行测定的结果

4.2 改变硫酸浓度进行测定

表4 改变硫酸浓度进行测定的结果

4.3 重复性检测实验

使用同一样品按上述测定条件进行6平行测定。

表5 平行测定结果

4.4 加标回收率实验

在样品中加入葡萄糖标准物质，按上述测定方法进行测定。

表6 加标回收率结果

5结论

本实验方法通过改变取样量、硫酸浓度进行实验、平行实验和加标回收率实验证明本方法可应用于粘胶纤维用浆粕中甲种纤维素含量的测定，本方法准确度较高，但是相较传统方法时间较长，仪器成本较高。

参考文献：

[1] 高压液相色谱法分析常见单糖、双糖[J]. 高娃,张欣,孔祥辉,韩增华,郭华.生物技术,1998(02)

[2] 高效液相色谱法测定食品中五种糖的含量[J]. 汤丽芬,吴珏珩,陈红英,林敬本,张选红,孔令宇.华南预防医学,2002(03)

[3] 食品中糖类的高效液相色谱法测定[J]. 甘宾宾,蒋世琼.分析仪器,2000(03)

作者简介：

金俊杰：男，（1995~），助理工程师，化学检验员高级工，从事粘胶纤维成品质检管理工作

雷玉娟：女，（1990~），助理工程师，化学检验员高级工，从事粘胶纤维成品质检化验工作

赵琪琪：女，（1996~），助理工程师，化学检验员中级工，从事粘胶纤维成品质检化验工作

孙守秀：女，（1996~），助理工程师，化学检验员中级工，从事粘胶纤维生产管理工作