改善鈦膠整體柱比表面積的研究及其在食品添加劑分析中的應(yīng)用.pdf

1、近些年，整體柱發(fā)展迅速，并且被譽(yù)為下一代的色譜固定相。相比于傳統(tǒng)的色譜填充柱，整體柱可以在高流通率下更有效的進(jìn)行色譜分離。鈦膠做為新型的固定相材料，以其高機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良的酸堿穩(wěn)定性(pH1-14)及熱穩(wěn)定性，吸引了研究者們的注意。此外，鈦膠基質(zhì)對(duì)磷酸肽的特異性吸附使其在分離富集磷酸肽時(shí)具有了獨(dú)一無二的性能。本文根據(jù)溶膠凝膠技術(shù)，主要通過加入制孔劑聚氧化乙烯(PEO)改善鈦膠整體柱比表面積并優(yōu)化了制備工藝，將制備的高比表面積鈦膠整體柱多次

2、且成功的應(yīng)用于混合物的分離分析。此外，還將其應(yīng)用于食品飲料樣品中有關(guān)食品添加劑的分析和測(cè)定，進(jìn)一步研究了色譜分析條件中各因素對(duì)日落黃、苯甲酸和山梨酸保留作用的影響，為鈦膠整體柱的制備及其在食品生物樣品分離分析中的應(yīng)用等方面提供了理論依據(jù)。
　　 本課題的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要有四個(gè)部分:
　　 (1)以鈦酸四異丙酯為前驅(qū)體，采用無需模板的溶膠-凝膠法制得具有高比表面積、大孔-中孔雙連接結(jié)構(gòu)的鈦膠整體柱。通過調(diào)整聚氧化乙烯(PEO)

3、的濃度及加入量改善鈦膠整體柱的結(jié)構(gòu)提高比表面積，依靠附帶漫反射測(cè)定裝置-積分球的紫外分光光度計(jì)檢測(cè)其對(duì)鈦膠結(jié)構(gòu)的影響。在加入PEO的同時(shí)考察了冰乙酸、水的用量對(duì)鈦膠整體柱比表面積、相分離與凝膠化時(shí)間的影響。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和比表面及孔徑分布儀進(jìn)行表征。結(jié)果表明，經(jīng)過350℃煅燒后得到了長(zhǎng)度為14 cm、大孔骨架尺寸為2μm、平均孔直徑為15.2 nm、BET比表面積110.3 m2/g、Langmuir比表面積177.6 m

4、2/g、孔體積0.32 mL/g、孔徑分布狹窄的高比表面積鈦膠整體材料。
　　 (2)將已制備的高比表面積鈦膠整體柱(50 mm length×4.6 mm i.d.)應(yīng)用于HPLC，并對(duì)苯甲酸、對(duì)硝基苯甲酸和山梨酸三種物質(zhì)分別進(jìn)行了色譜分析，以這三種物質(zhì)的保留時(shí)間、半峰寬及柱效等參數(shù)來表征鈦膠整體柱的性能。其次，將比表面積等性能進(jìn)一步提高的鈦膠整體柱(100 mm length×4.6 mm i.d.)應(yīng)用于HPLC，并對(duì)苯胺

5、、對(duì)氨基苯磺酸和苯甲酸三種物質(zhì)的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行了分離分析，達(dá)到了較好的分離效果。通過分析表征結(jié)果充分驗(yàn)證了制備高比表面積的鈦膠整體柱所需各反應(yīng)試劑的摩爾比為Ti/HAc/HCl/H2O/PEO=1/3/0.55/6/0.5×10-3，PEO溶液濃度為1.0g/mL。
　　 (3)利用已合成的高比表面積鈦膠整體柱(100 mm length×4.6 mm i.d.)對(duì)日落黃標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行了色譜分析，建立了利用鈦膠整體固定相測(cè)定食品

6、飲料中日落黃含量的HPLC方法。色譜條件:流動(dòng)相為水∶乙腈=12∶88(v/v)，流動(dòng)相中醋酸鹽濃度為2 mmol/L，洗脫液pH=5.0，流速0.6 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)240 nm。線性范圍為0.01-0.36mg/mL，檢出限為0.02μg/mL，回收率為97.13％-100.97％，RSD(n=8)＜0.76％。該方法快速，簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確，可用于多種飲料中日落黃含量的測(cè)定。
　　 (4)利用已合成的高比表面積鈦膠HPLC整

7、體柱(100 mm length×4.6 mm i.d.)對(duì)食品飲料樣品中的日落黃、苯甲酸和山梨酸進(jìn)行了分離分析，實(shí)驗(yàn)中探討了乙腈百分量、醋酸鹽濃度、流動(dòng)相pH和流速等色譜條件對(duì)日落黃、苯甲酸及山梨酸三種化合物保留時(shí)間、柱效等因素的影響。通過條件優(yōu)化得到的色譜條件為:流動(dòng)相為水∶乙腈=25∶75(v/v)，流動(dòng)相中醋酸鹽濃度為4 mmol/L，洗脫液pH=6.0，流速0.6 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)234 nm。線性范圍為0.01-0.8