[发明专利]一种快速测定壳聚糖脱乙酰度的自动顶空气相色谱方法

说明书

本发明属于分析检测技术领域，公开了一种快速测定壳聚糖脱乙酰度的自动顶空气相色谱方法。将壳聚糖样品用盐酸溶液溶解后移取一定体积于顶空瓶中封盖，用注射器注入不同体积碳酸氢钠溶液，同时以不加壳聚糖的盐酸溶液作为空白；然后制备好的样品进行顶空气相色谱检测，记录二氧化碳的气相色谱信号值；将得到的样品信号与空白信号作差值，并以此差值对碳酸氢钠溶液体积绘制曲线，得到两个显著转折点，据此计算得到壳聚糖的脱乙酰度。本方法具有良好的测量精度(RSD0.82％)和准确度(与参考方法测量的结果相比，相对误差6.46％)。由于HS‑GC可以进行自动化样品反应平衡和测量，因此在批量样品测试分析中更为有效。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种快速测定壳聚糖脱乙酰度的自动顶空气相色谱方法。

背景技术

壳聚糖(又名脱乙酰甲壳素、可溶性甲壳素等)是天然多糖甲壳素的脱乙酰产物，是由甲壳素和壳聚糖两种单体(β-(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖单糖和β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖单糖)组成的共聚物。

壳聚糖大分子链上除了含有羟基外还分布着游离的胺基，使其具有良好的反应活性和在酸性介质中的溶解性，因此在食品、纺织、造纸、医药、环保及化工等行业有着广阔的应用前景，如：食品上被用作保鲜防腐剂、增稠剂，医学上可用作止血剂，环保上被用作絮凝剂等。脱乙酰度(DD)是指壳聚糖分子中脱去乙酰基的糖残基数占壳聚糖分子中总糖残基数的百分比，它直接影响到在稀酸中的溶解能力、粘度、离子交换能力、絮凝性能和氨基有关的化学反应能力，也是鉴定和衡量壳聚糖产品质量的一个极为重要的指标。因此，准确测定壳聚糖的DD值，对于壳聚糖生产中的品质保证及其后续产品的使用性能的提高，都将具有重要意义。

目前，壳聚糖脱乙酰度测定较为常用的方法是基于酸碱中和的手动滴定法，包括pH滴定法和电位滴定法。该方法是利用酸将壳聚糖的自由氨基质子化，形成壳聚糖的胶体溶液，然后采用标准的碱液(NaOH)返滴定胶体溶液中过量的氢离子的浓度，根据甲基橙指示剂的变色、或pH电极或其他电极的电位变化，确定滴定的终点，从而计算壳聚糖中氨基含量而获得DD值。该方法的主要问题是被滴定的溶液粘度较大，滴定剂必须非常缓慢地加入，以免导致测定结果较大的负偏差。因此，该方法是非常耗时的，例如：一个样品通常需要花两个小时。事实上，在滴定即将达到终点时，壳聚糖胶体凝集现象非常显著，严重地干扰着对甲基橙指示剂的颜色突变的判断，或是pH电极点位响应的滞后，对测定的准确性产生很大的影响。

尽管在前期的研究中，也有一些基于现代分析仪器，如：NMR法，紫外光谱法，红外光谱法，元素分析法，气相色谱法，液相色谱法，热分析(DSC)，测定壳聚糖的脱乙酰度方法的报道。但由于这些方法在检测原理上存在着这样或那样的问题，如：壳聚糖样品中的结晶水、吸附水或少量杂质对光谱法的干扰，因此，这些方法基本上没能用于壳聚糖的脱乙酰度的日常检测中。

在前期的研究中，我们采用碳酸氢钠为反应试剂，通过直接或间接的方式与样品溶液进行反应，通过顶空气相色谱技术(HS-GC)检测由碳酸氢钠被转变为CO₂的含量，从而计算被测成分，如：纸浆上的羧酸和葡萄酒中有机酸等的含量。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种快速测定壳聚糖脱乙酰度的自动顶空气相色谱方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种快速测定壳聚糖脱乙酰度的自动顶空气相色谱方法，包括如下步骤：

(1)样品准备：准确称取一定质量的壳聚糖样品，用盐酸溶液溶解后，用移液枪准确移取一定体积的上述混合液于顶空瓶中，立即封盖，用注射器注入不同体积碳酸氢钠溶液，同时以不加壳聚糖的盐酸溶液作为空白；

(2)样品检测：将(1)中制备好的样品瓶置于顶空进样器中，设置顶空进样器及气相色谱仪操作条件，进行顶空气相色谱检测，记录二氧化碳的气相色谱信号值；