ЭлБиб

КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

8/2004

При проведении опытов по селек

ции в растениеводстве и при перера

ботке сельхозсырья возникает необхо

димость определения в растениях со

держания различных сахаров. Один из

наиболее эффективных методов реше

ния этой задачи – обращенно фазовая

высокоэффективная жидкостная хро

матография (ВЭЖХ) [1].

Нами испытаны возможности эксп

рессного определения углеводов в рас

Экспресс анализ сахаров

методом высокоэффективной

жидкостной хроматографии

М.И.Соколов, Н.Д.Верзилина, О.Б.Рудаков, В.И.Толоконников, А.П.Никульшин,

К.К.Полянский

Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки

Воронежская государственная технологическая академия

тительных экстрактах с помощью ВЭЖХ

с рефрактометрическим детектирова

нием (хроматограф LP 250, Чехия) на

колонке 300x4,8 мм, заполненной

сорбентом Нуклеосил NH

, зернением

10 мкм. В качестве элюента использова

ли деионизированную воду.

Как правило, ВЭЖХ углеводов на

аминопропильной фазе проводят с ис

пользованием смесей ацетонитрил –

вода. Применение чистой воды имеет

свои преимущества и недостатки. Пре

имущества в том, что существенно со

кращается время анализа, подвижная

фаза становится нетоксичной, суще

ственно уменьшается стоимость ана

лиза. За эти явные преимущества при

ходится расплачиваться некоторым

ухудшением селективности разделе

ния. Время удерживания моносахари

дов становится практически одинако

вым. Вместе с тем сохраняется воз

можность разделения моно и дисаха

ридов и олигосахаридов (рис. 1 и 2).

Ниже представлены размеры их моле

кул, рассчитанные по программе

ChemOffice 2002 [2].

Размеры молекул сахаров

Вещество D

max

, нм

L (+) рабиноза

0,54

L (+) рамноза

0,65

Глюкоза

0,66

Маннит

0,69

Сахароза

0,98

Мальтоза

1,00

Стевиозид

2,10

В выбранных условиях ВЭЖХ после

довательность удерживания углеводов

определяется молекулярной массой и

степенью гидроксилирования молеку

лы. Чем больше число гидроксильных

групп, тем с большим числом аминог

рупп на модифицированной поверх

ности сорбента взаимодействует ана

лизируемый углевод.

Одна из важных проблем анализа

экстрактов углеводов – пробоподго

товка образцов для ввода в жидко

стный хроматограф. Наряду с низшими

углеводами в экстракты попадают ра

створимые полисахариды, которые

следует предварительно отделять, так

как они прочно сорбируются на колон

ке и быстро приводят ее в негодность.

Так, введение пяти плохо отфильтро

ванных проб в хроматограф вызывает

рост давления на входе колонки с 3,5

до 7,5 МПа. В нашей практике после

прямого введения примерно ста проб

растворов сахаров давление на входе в

колонку выросло в пять раз и колонка

перестала делить компоненты пробы.

Из приведенных примеров видно,

как важно исследуемый объект осво

бодить от твердых частиц, малора

створимых и растворимых высокомо

лекулярных примесей. Оптимально

достичь этой цели можно путем твер

дофазной экстракции. Как следует из

данных [3], фильтры Шотта не приме

нимы для этих целей. С их помощью

можно отфильтровать только грубые

взвеси. Бумажные фильтры имеют так

же достаточно большой размер пор [4].

Наиболее подходящий метод подго

товки пробы – твердофазная экстрак

ция. Для проведения твердофазной эк

стракции используют шприцы (пат

роны), дно которых заполнено слоем

сорбента. Для удаления полисахари

дов пригоден сорбент с такой же при

витой фазой (тот или иной силикагель

с привитой фазой NH

). Сорбент в пат

роне для твердофазной экстракции

смачивают смесью ацетонитрил – вода

(80:20), затем водой. После чего вво

дят образец. На 6 мл сорбента – 1 мл

пробы. Затем патрон промывают во

дой. Важно, чтобы олигосахариды не

проскакивали, а оставались на сор

бенте в патроне. При смывании исхо

дят из расчета 1 мл воды на 2–4 мл

сорбента. Для ускорения твердофаз

ной экстракции используют вакуум,

так как сорбент в патроне имеет мел

кое зернение. Патрон вставляют в кол

бу Бунзена и подключают к вакуумно

му насосу. Можно применять специ

альные приспособления, так называе

мые «мэнифалды» (от англ. vacuum

manifolds), в которые одновременно

можно вставлять большое количество

патронов для извлечения проб. Ско

рость элюирования – 1–2 мл/мин. По

лезно на 1 мин задерживать элюент в

патроне перед элюированием.

В настоящее время методы твердо

фазной экстракции для концентриро

вания и адсорбционной очистки про

бы с целью ее дальнейшего хромато

графического анализа получили широ

кое распространение в подготовке

проб из биообъектов [5]. На рис. 1 и 2

представлены хроматограммы экст

Рис. 1. Хроматограмма 2 й фракции экстракта

стевиозида: А – суперпозиция трех пиков, разделенная

с применением компьютерных технологий (1 – глюкоза,

2 – сахароза); 3 – фракция стевиозидов

12 10 8 мин

Рис. 2. Хроматограмма водного экстракта из сахарной

свеклы: 1 – глюкоза; 2 – сахароза

7 6 5 4 мин

Электронная Научная СельскоХ зяйственная Библиотека