IC6300智能离子色谱仪关于低聚半乳糖及麦芽糖醇与分离度的检测
2023-02-01
当食品安全检测遭遇“共淋峰”难题，当传统液相色谱法在结构相似的糖与糖醇面前力不从心，实验室该如何破局？对于分析测试人员而言，低聚半乳糖的定量总是伴随着繁杂的前处理和高昂的成本；而麦芽糖与麦芽糖醇这一对“孪生兄弟”，更是在氨基柱上难以分离。针对这些长期存在的行业痛点，本文基于英国365集团官网IC6300智能离子色谱仪，探索出一套高效、精准的检测方案：不仅实现了低聚半乳糖的高灵敏测定，更成功解决了麦芽糖醇与麦芽糖的分离度挑战。该方法操作简便、重复性优异，为糖类物质的精准分析提供了全新的技术思路。
实验一：离子色谱法测定样品中的低聚半乳糖
目前，国内外针对GOS的检测方法有薄层色谱法、气相色谱法及高效液相色谱法（包括高效液相色谱-蒸发光散射法、高效液相色谱-示差检测器法及高效液相色谱-质谱法等），除以上方法外，还有离子色谱法，乳粉样品中GOS的检测主要以高效离子色谱法为主。其中，薄层色谱法需要制作薄层板，配制展开剂、显色剂等，操作繁杂，且定量准确性低。高效液相色谱法的样品前处理操作也很复杂，检测方法一般需要多种标准品，同时使用的质谱等检测器提高了检测成本。本文采用离子色谱法对样品中低聚半乳糖进行含量测定。笔者采用英国365集团官网离子色谱仪配置安培检测器，氢氧化钠和水为淋洗液。该方法前处理简单，回收率好，灵敏度高，适用于样品中低聚半乳糖的检测。
1.实验方法
1.1仪器配置
表1离子色谱系统配置清单：
1.2实验材料及辅助设备水中半乳糖，1000mg/L；水中葡萄糖，1000mg/L；水中乳糖，1000mg/L；磷酸二氢钾，磷酸氢二钾；乙腈，色谱纯；50%氢氧化钠溶液；无水乙酸钠；半乳糖苷酶：活性约150000U/g；客户样品GOS；一次性注射器（2mL）；水系针式过滤器（0.22μm）；万分之一电子天平；实验用水为英国365集团官网超纯水净化器制备，电导率为18.25MΩ·cm（25℃）。
1.3测试条件
表2离子色谱条件 ：
1.4样品前处理取样品适量，按照GB1903.27-2022《食品安全国家标准食品营养强化剂低聚半乳糖》标准前处理样品，稀释合适的稀释倍数后过0.22μm水系滤头后上机测试。
2.结果与讨论
2.1空白测试
图1空白溶液谱图：
2.2线性测试
依次移取不同浓度的系列标准工作曲线，按照1.3工作测试条件得到标准曲线谱图多点重叠图如图2，线性方程见表4，三种糖在该色谱条件下线性相关系数R=0.999以上，线性良好。
表3离子标曲数据
图2标准曲线重叠谱图：
图3半乳糖标准曲线：
图4葡萄糖标准曲线：
图5乳糖标准曲线：
表4标准曲线线性方程：
2.3 样品含量测试在1.3的工作测试条件下，对1.4的前处理后样品进行检测。样品图谱如图6、7和8所示，最终得到样品中低聚半乳糖的含量如表5所示。
图6样A0测试谱图：
图7样A1测试谱图：
图8样A2测试谱图：
表5样品结果分析：
2.3 重复性测试
在1.3的工作测试条件下，对标准品进行重复性测试。得到谱图多点重叠图如图9，检测结果见表6，可见重复性试验峰面积RSD为0.435%、0.503%、0.758%，保留时间RSD为0.790%、0.708%、0.729%。检测可靠，重复性良好。
图9标准品重复性测试谱图：
表6标准品重复性结果：
3.结论
采用英国365集团官网IC6300智能离子色谱仪配置安培检测器，建立离子色谱法测定样品中的低聚半乳糖。样品通过前处理，然后经离子色谱柱分离，采用外标法定量，能够对样品中的低聚半乳糖进行定性、定量分析，该方法简单易行，重复性好，灵敏度、准确度均能达到要求，可采用此方法进行样品中低聚半乳糖的含量测定。
实验二：离子色谱测定麦芽糖醇与麦芽糖分离度
国标方法《GB5009.8-2023食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和乳糖的测定》与《GB/T22222-2008食品中木糖醇、山梨醇和麦芽糖醇的测定高效液相色谱法》的实施，为食品中糖及糖醇的定性与定量提供了便捷、准确的分析手段。然而，在使用氨基色谱柱结合高效液相色谱法（HPLC）进行检测时，某些糖与糖醇组分的分离效果不佳，尤其当样品中同时存在木糖醇/葡萄糖或麦芽糖/麦芽糖醇时。若色谱柱选择不当，这些组分甚至可能无法有效分离。这常导致实验人员需尝试多种品牌色谱柱以完成实验，增加了额外工作量。相比之下，采用离子色谱法可有效解决上述分离难题，并已成功实现果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖以及麦芽糖醇的良好分离。
1.实验方法
1.1仪器配置
表1离子色谱系统配置清单：
1.2实验材料及辅助设备麦芽糖醇（100ug/mL）；葡萄糖标准溶液（1000mg/L）；蔗糖标准溶液（1000mg/L）；果糖标准溶液（1000mg/L）；乳糖标准溶液（1000mg/L）；麦芽糖标准溶液（1000mg/L）；实验用水为超纯水净化器制备，电导率为18.25MΩ·cm（25℃）。
1.3测试条件
1.4样品前处理取适量麦芽糖醇（100ug/mL）稀释10倍后过0.45μm水系滤头后上机测试。
2.结果与讨论
2.1样品测试
图1食品中五种糖与麦芽糖醇混标测试谱图：
图2麦芽糖单标测试谱图：
图3麦芽糖醇连续进样3针重复性重叠测试谱图：
样品重复性结果：
3．结论
采用英国365集团官网IC6300离子色谱仪测定麦芽糖与麦芽糖醇的分离度，应用糖分析色谱柱，NaOH淋洗液梯度淋洗，安培检测器检测，方法简单快捷，从测试结果可见麦芽糖醇峰型良好，目标峰的响应信号明显，该方法相比液相检测方法，分离效果好，重复性高，更适用于同时检测麦芽糖与麦芽糖醇。
糖类分析常见分离难题与离子色谱解决策略：
如何应对麦芽糖与麦芽糖醇的分离挑战？
在实际检测中，使用传统HPLC-氨基柱时，麦芽糖(还原二糖) 与 麦芽糖醇(麦芽糖的氢化产物) 结构极为相似，常出现共淋峰或分离度不足(R < 1.0)。离子色谱法通过以下机制解决此难题：
| 分离难点 | 产生原因 | 离子色谱解决方案 (基于IC6300) | 本实验获得的效果 |
|---|---|---|---|
| 糖与糖醇共淋洗 | 两者极性相近，在氨基柱上保留行为几乎一致 | 采用高选择性糖分析专用柱（阴离子交换机理），基于糖醇羟基解离常数的细微差异进行分离 | 麦芽糖与麦芽糖醇分离（基线分离） |
| 检测响应低 | 糖醇无紫外发色团，示差检测器灵敏度差 | 使用脉冲安培检测器 (PAD)，在金电极上直接氧化糖醇羟基产生电信号 | 麦芽糖醇峰形良好，响应信号明显且稳定 |
| 方法重现性差 | 氨基柱平衡慢，对流动相pH敏感 | 采用NaOH梯度淋洗，淋洗液在线生成或精确配制，系统稳定性高 | 连续进样保留时间RSD ≤0.73%，重现性佳 |
直接建议：如果您正在开发同时含有糖和糖醇(如麦芽糖、乳糖及相应的糖醇)的食品或药品分析方法，且HPLC方法分离度不足，可直接移植本实验中的色谱条件(糖柱 + NaOH梯度 + PAD检测)，快速获得理想分离。
