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行色譜分離。鈦膠做為新型的固定相材料，以其高機械強度、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)對磷酸肽的特異性吸附使其在分離富集磷酸肽時具有了獨一無二的性能。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定，進一步研究了色譜分析條件中各因素對日落黃、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)。
　　 本課題的實驗內(nèi)容主要有四個部分:
　　 (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，依靠附帶漫反射測定裝置-積分球的紫外分光光度計檢測其對鈦膠結(jié)構(gòu)的影響。在加入PEO的同時考察了冰乙酸、水的用量對鈦膠整體柱比表面積、相分離與凝膠化時間的影響。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和比表面及孔徑分布儀進行表征。結(jié)果表明，經(jīng)過350℃煅燒后得到了長度為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，并對苯甲酸、對硝基苯甲酸和山梨酸三種物質(zhì)分別進行了色譜分析，以這三種物質(zhì)的保留時間、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，并對苯胺

5、、對氨基苯磺酸和苯甲酸三種物質(zhì)的混合標準品溶液進行了分離分析，達到了較好的分離效果。通過分析表征結(jié)果充分驗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.)對日落黃標準品進行了色譜分析，建立了利用鈦膠整體固定相測定食品

6、飲料中日落黃含量的HPLC方法。色譜條件:流動相為水∶乙腈=12∶88(v/v)，流動相中醋酸鹽濃度為2 mmol/L，洗脫液pH=5.0，流速0.6 mL/min，檢測波長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，簡便，準確，可用于多種飲料中日落黃含量的測定。
　　 (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.)對食品飲料樣品中的日落黃、苯甲酸和山梨酸進行了分離分析，實驗中探討了乙腈百分量、醋酸鹽濃度、流動相pH和流速等色譜條件對日落黃、苯甲酸及山梨酸三種化合物保留時間、柱效等因素的影響。通過條件優(yōu)化得到的色譜條件為:流動相為水∶乙腈=25∶75(v/v)，流動相中醋酸鹽濃度為4 mmol/L，洗脫液pH=6.0，流速0.6 mL/min，檢測波長234 nm。線性范圍為0.01-0.8