[发明专利]一种生物质反应液中己内酰胺、赖氨酸和α-二甲氨基己内酰胺同时检测的分析方法

说明书

本发明公开了一种生物质反应液中己内酰胺、赖氨酸和α‑二甲氨基己内酰胺同时检测的分析方法，属于分析检测领域。所述的测试方法主要以液相色谱为测试手段，利用特定的仪器工作条件，测试己内酰胺(CPL,Caprolactam)、赖氨酸(Lys,Lysine)和α‑二甲氨基己内酰胺(DMAC,α‑dimethyl amino caprolactam)的紫外检测峰，以峰面积对浓度，利用标样绘制标准工作曲线，测定CPL、Lys和DMAC准确含量。本发明的测试方法操作简便、快速，定量结果准确、精密度高、重现性好，为生物质制备CPL提供了一种简单易行的测试方法。

技术领域

本发明涉及一种生物质反应液中己内酰胺、赖氨酸和α-二甲氨基己内酰胺同时检测的分析方法，属于分析检测领域。

背景技术

己内酰胺是一种高附加值化合物，是生产尼龙6的主要原料，也可用于制备其它合成纤维、膜和涂料的聚酰胺。传统工业上生产己内酰胺的起始原料苯来自石油，为不可再生资源。苯为一类致癌物质，由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散，人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内，会引起急性和慢性苯中毒。生物质精炼技术的发展提供了摆脱石油资源限制、避免苯类使用的新方法。现有的两种方法分别是：一种是以5-羟甲基糠醛为原料(Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,7083-7087)，另一种是以γ-戊内酯为原料(ChemSusChem 2014,7,1984-1990)。

以赖氨酸为原料探索制备己内酰胺，为使用可再生资源生产己内酰胺提供了一条新的途径。赖氨酸是最重要的氨基酸之一，原料来源丰富，生产技术成熟。生产赖氨酸的主要方法有蛋白质水解法，化学合成法，酶解法和发酵法。其中发酵法的优点是原料可来自可再生资源的生物质，来源广泛易得，价格便宜，如用淀粉、糖蜜等均可发酵生产赖氨酸。包括巴斯夫公司在内的许多公司拥有从糖为起始原料生产赖氨酸的细菌发酵技术，赖氨酸可以由多种工业来源生产和提供。

首次开展的以赖氨酸为原料探索制备己内酰胺(CPL)的方法，反应过程较为复杂，除了目标产物CPL外，可能会生成主要中间产物DMAC(α-二甲氨基己内酰胺)及少量ACPL(α-氨基己内酰胺，α-amino-ε-caprolactam)，因此对反应液中主要化合物CPL、Lys、和DMAC的准确定量分析，是分析评价反应路径、优化反应工艺参数的重要依据，对开展以生物质原料制备CPL研究具有重要的意义。现有报道尚无Lys、CPL、DMAC同时检测的分析方法，因此，急需开发一种操作简单、测定准确、精密度高的测定方法。

氨基酸类或酰胺类化合物的分离常规分析方法采用氨基柱或C18柱，通过调节流动相中缓冲盐浓度及pH值(通常采用磷酸二氢钾/磷酸缓冲盐体系)，提高柱子的分离效率。由于氨基柱稳定性较差，对极性化合物容易造成拖尾峰，影响定量的重复性；C18柱对氨基酸类物质的保留很弱，对极性小分子化合物的分离能力有限。本反应液中原料Lys和产物CPL及中间产物ACPL、DMAC属于强极性至弱极性化合物，尤其是CPL、ACPL和DMAC的分子结构和性质相差不大，用常规柱子很难实现满意的分离效果。本发明经过试验考察，筛选出两种采用极性官能团封端的C18柱，该类型色谱柱采用在超纯硅胶载体上键合C18，并对部分C18尾端用极性官能团进行改性，该极性官能团性能更加稳定，可用100％水相体系冲洗。该柱结合了C18柱和氨基柱的优势，即可以分离非极性或弱极性烃类化合物，对中极性和强极性化合物也有很好的保留作用。

发明内容

本发明提供了一种生物质反应液中己内酰胺(CPL)、赖氨酸(Lys)和α-二甲氨基己内酰胺(DMAC)同时检测的分析方法，采用高效液相色谱法对反应液中的CPL、Lys、DMAC进行同时检测，具体检测步骤如下：

S1.先准备CPL、Lys和DMAC标准储备液，再配制CPL、Lys和DMAC系列标准溶液，利用高效液相色谱仪进行分析，并分别记录CPL、Lys和DMAC峰面积，采用外标法绘制浓度—峰面积标准曲线，得出标准曲线的回归方程；