糖类化合物的阴离子交换分离-脉冲安培检测分析

                            牟世芬 梁立娜 唐坤甜

       中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点使实验室

    糖类化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源，是现代生命科学研究的热点之一。

    糖类化合物多为中性、极性和亲水性，进行PHLC分离或GC分离之前，一般需要作衍生，生成蔬水性或挥发性化合物。糖类化合物本身的紫外吸收非常弱，示差折光检测法的灵敏度低，而且与挮度淋洗不兼容。对于基体组成复杂的样品，其衍生反应可能受到多种因素的影响，常造成衍生反应进行不完全，或生成多种衍生物，因此糖类的分析一直是分析化学的一个难点。采用阴离子交换色谱－脉冲安培检测(HPAEC-PAD)法测定糖类，是糖类分析的一项突破性进展。

    糖类化合物是非常弱的酸，其pka值一般在12-14 之间，因此在pH值足够高溶液中，例如10-200 mmol/L 的NaOH中，他们可以阴离子形存在，可以在阴离子交换柱上被分离。浓度为0.01～0.2 mol/L 的氢氧化钠是常用的淋洗液浓度。淋洗液中OH-离子有两种功能：作淋洗离子以及决定流动相的高pH值。因此淋洗液中OH-离子浓度的改变对糖类化合物的保留有两种不同的影响。保留时间随pH值的增加而增加；高pH值所相应的较高的淋洗离子浓度又导致保留时间的减小。只要糖类还未完全离解，上述两种影响就会相互补偿。当糖类完全离解时，OH-离子浓度的进一步增加，将只导致保留时间的减小。对固定相亲合力强的糖类化合物，应在淋洗液中加入对固定相的亲合力大于OH-离子的醋酸根（AC-）。多种单糖、寡糖和多聚糖的分离，用NaOH与NaAC作梯度淋洗，可得到很好的分离。

    因为阴离子交换分离是在碱性条件下完成的，检测方法最好与此相匹配。用金电极的脉冲安培检测器适合这个条件。当施加一个电位在金电极上，糖易在金电极表面发生氧化反应。在碱性条件下，金电极的表面可为糖的电化学氧化反应提供一个反应途径，方法的选择好， 可检测低 pmol/L 的糖，而且不需衍生反应和复杂的样品纯化过程。基于糖的这两方面的特性，发展了一种全新的分析糖的选择性好而且灵敏度高的离子色谱分析方法：高效阴离子交换分离-脉冲安培检测（HPAEC-PAD）。方法已广泛应用于多种样品中的单糖、双糖、多糖、糖醇、氨基糖、唾液酸以及糖的组成和结构分析。

    本文将讨论HPAEC-PAD方法分析糖的机理、影响分离和检测的主要因素、色谱条件的选择和一些应用实例。