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用hplc电化学检测对糖类进行灵敏分析本港台直播

发布日期:2020-01-27 06:27   来源:未知   阅读:

  糖类等碳水化合物是细胞代谢、结构生物学和能量产生的一类重要物质。因此,它们在制药、生物和食品科学中也发挥着中心作用。此外,一种先进的科学方法是面向自然中从糖中生产能源,并试图从生物原料中生产现代的绿色燃料。通过AZURA HPAEC系统,我们开发出支持这些重要科学分支的超高分辨率和可靠分析的方法。

  碳水化合物是pKa值在12到14之间的弱酸。因此,他们可以完全或部分电离在基本条件下与pH 12。由于这些苛刻的条件,只有聚合阴离子交换柱适合碳水化合物的分析。AZURA HPAEC的保留时间与pKa值呈负相关,随碳水化合物分子量的增加而显著增加。

  液相色谱中常用的检测方法有紫外法、荧光法和质谱法。然而,大多数碳水化合物没有发色团,因此不能通过吸收或发射光谱法来检测。要使用这些流行的技术之一,衍生化的步骤之前或之后的专栏将是必要的。这需要特殊的设备和方法。通常,这种衍生化也会恶化分离的解决。另一方面,MS检测的成本很高。另外,用于糖LC分离的溶剂往往不易挥发,使得高分辨率检测变得困难。

  折射率(RI)探测器是上述方法的另一种选择,它也非常容易使用和购买便宜。然而,与其他检测方法相比,RI检测方法在检测中是非特异性的,其灵敏度明显较低,因此检测限较差。

  另一种方法是使用蒸发光散射检测器(ELSD)进行检测。ELSD的灵敏度高于RID,但仍低于电化学检测(ECD)。只要洗脱物比分析物更容易挥发,用ELSD进行方法开发就很简单。然而,对于ELSD来说,一个恒定的、高纯度的氮气流是必须的,这使得应用非常昂贵。

  ECD利用了碳水化合物在溶液中处于氧化还原平衡这一事实。安培法利用这一事实进行高度灵敏的定量检测。在工作电极上测量了脉冲电化学电位下的电解电流。电解电流与氧化/还原分析物的浓度成正比。根据分析物的不同,ECD的灵敏度可以比RI检测高1000到5000倍。另一方面,RI检测更容易使用,不需要这么长的平衡时间,而且测量单元对方法的变化不那么敏感。然而,ECD中敏感的SenCell的优点是它的体积可以单独适应LC法的分析和制备条件。

  AZURA HPAEC系统由生物惰性模块组成,该模块没有金属或玻璃表面与洗脱液接触,以防止干扰离子的形成。我们的碳水化合物应用是通过一个可以冷却样品的自动取样器和一个LPG(低压梯度,第四系)泵来完成的。但是,用户可以根据自己的需要选择不同的生物惰性泵和注射方式。该系统的核心是AZURA ECD 2.1电化学检测器。检测器对测量单元进行回火,保证了方法的鲁棒性。同时该柱可以夹入检测器中。因此,探测器也是一个列恒温器。这减少了死体积和防止温度梯度。可以使用不同的流电池类型,如果您希望在脉冲和恒定安培测量之间切换作为不同应用程序的检测方法,这一点尤其重要。SenCell HyRef金流动细胞最适合碳水化合物。这个高度敏感的流单元的体积是非常容易改变的,允许用户完美地优化他的方法。这种流动电池的其他优点是寿命长,容易清洗,只需几分钟。在这一点上,KNAUER对于可比的竞争系统有明显的优势。

  首先,任何可以被氧化或还原的分析物都是电化学检测的候选对象。传统的安培法工作是不连续的:填充电抗器,测量或滴定,倒空电抗器,清洗,再生,下一次测量等。这意味着它不能与高效液相色谱分离结合使用。KNAUER的糖分析色谱系统使用脉冲安培检测(PAD),包括检测糖所需的电极再生。使用非常小的测量单元体积,这种技术使快速测量仅需500毫秒。为了实现最高的检测灵敏度,采用了由工作电极、参考电极和辅助电极组成的三电极结构。辅助电极通过电压钳与参考电极保持完全相同的电位,以补偿电极上可能发生的极化效应。SenCell的细胞体积非常小,可以在0到300 nL之间进行调节,AZURA ECD 2.1非常适合(U)HPLC应用。

  用于检测单糖和其他碳水化合物的4步极板电位波形。样本检测发生在突出显示的时间段tsample。

  单糖和多糖,即不同种类的糖,在它们的性质上是非常多用途的。由于它们的水溶性,它们具有良好的生物利用度,通常无毒。在制药工业中,糖不仅用作活性成分,还用作片剂的填充物或果汁的添加剂。在食品工业中,糖被用作甜味剂,但也作为淀粉的稳定剂。几乎所有的食物都含有某种形式的糖。制药和食品工业的制造商必须提供有关成分的性质和组成的准确信息。为此,分析方法是重要的,它可以非常敏感和可靠地定量所有类型的糖。其他的物质也可以用同样的方式分析,而且对工业来说是有趣的,例如氨基糖苷、脂肪族醇、氨基酸和糖蛋白。

  区分葡萄糖、果糖和乳糖基本上很简单。关键是右列和方法。通常离子交换柱用于糖的分析。结合电化学检测,当然必须注意确保柱材料在基本状态下也是稳定的。例如,这里推荐的是Eurokat Na柱,它也经过了氢氧化钠溶液的修饰。

  食物质量,如食物的理化性质,如甜味、外观、稳定性和质地,取决于当前碳水化合物的种类和浓度。然而,对于食品工业中的许多问题,使用RI检测器进行检测就足够了。在某些情况下,例如,欧盟或FDA规定非常低的限值,必须声明,然后AZURA ECD 2.1检测器是正确的选择。其中一个例子就是无乳糖产品中的乳糖。规定的检测极限10毫克/ 100克因此很容易达到,1.5的LODµg / 100 g,远低于。这给了制造商和最终用户必要的安全。

  有许多有效的糖基活性成分。例如,来自糖低聚物的新型抗生素是有趣的,本港台直播或者当糖与脂类或蛋白质等其他分子结合使用来获得新的活性成分。例如,糖蛋白、糖脂和蛋白多糖的作用特别强。例如,蛋白质和糖的结合可以增加生物利用度或改善新陈代谢。高分辨率分析方法对于监测生物体内活性物质的低浓度或识别代谢产物尤为重要。

  在气候危机和原材料短缺的情况下,研究人员正在寻找绿色有效燃料的新替代品。迄今为止,生物燃料主要是由谷物或玉米生产的,因此与粮食生产存在竞争。除了草和食物废物,重点是作为生物燃料生产的替代原料来源的木材废物。不论来源如何,富含纤维素的生物质的总要经过热分解或化学分解,然后经酶发酵得到较低或单体糖。以木材为例,产生了糖藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和甘露糖以及糖酸半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。分解产物的定量评价是计算原料利用效率的关键。这是因为不同碳水化合物的比例与下一步从这些糖中产生的生物乙醇产量成正比。除了可靠性的分析方法调查了电化学检测在木材糖,我们描述在一个应用程序使用水洗脱液还说明了使用在这个生态领域的研究。

  含有0.1 mg/mL的岩藻糖(1)、鼠李糖(2)、阿拉伯糖(3)、半乳糖(4)、葡萄糖(5)、木糖(6)、甘露糖(7)、半乳糖醛酸(8)和葡萄糖醛酸(9)的标准混合物的色谱图。

  目前,我们正在测试不同的列类型,以增加AZURA HPAEC系统的方法的多样性。我们也在探索新的应用领域。例如,谷氨酸盐、可的松或多酚类添加剂可能会引起食品工业的兴趣。例如,对于制药行业来说,氨基糖苷是抗生素研究中一个有趣的课题,电化学检测可以很好地解决这个问题。

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