一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法

摘要

本发明提供一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，包括：药品和仪器选择、检测色谱条件的设定、对照品溶液制备、样品溶液制备、检测及结果分析；所述样品和标准品溶液的制备，样品溶液的制备包括：称取聚酯纤维样品，加入HCl，封管，酸解，挥发干HCl，加水复溶，盐酸浓度为6mol/L，酸解时间为4h，酸解温度为120℃；本发明的检测方法检测过程不涉及复杂的化学反应，不存在转化率问题，检测结果准确采用一步法直接进行检测，方法简单、易操作，弥补了国内外检测纤维中甲壳素含量的空白，为测量甲壳素的含量提供了定量依据，促进了检测手段在纤维领域中的应用。

权利要求

1.一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，包括：药品和仪器选择、色谱条件的设定、对照品溶液制备、样品和标准品溶液的制备、检测及结果分析。

2.根据权利要求1所述的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述样品和标准品溶液的制备，样品溶液的制备包括：称取聚酯纤维样品，加入HCl，封管，酸解，挥发干HCl，加水复溶。

3.根据权利要求2所述的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述样品溶液的制备，所述盐酸浓度为5-7 mol/L，所述酸解时间为3-5h，酸解温度为

100-150℃。

4.根据权利要求1所述的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述色谱条件的设定，为：色谱柱：Xtimate C18 4.6*150mm 3.5μm柱温：28-32℃

流速：0.9-1.2ml/min

检测波长：248-252nm

进样量：20ul。

5.根据权利要求1所述的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述流动相为：0.05M磷酸二氢钾溶液-乙腈=（80-85）-（20-15）；

所述0.05M磷酸二氢钾溶液的PH为6.70。

6.根据权利要求2所述的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述样品和标准品溶液的制备，样品和标准品溶液衍生包括：反应、中和、离心和萃取。

7.根据权利要求6所述的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述样品和标准品溶液衍生，精确吸取标准品和样品水解液，分别加入0.4-0.7 mol/L NaOH溶液，0.3-0.5mol/L PMP-甲醇，65-73℃反应，冷却9-12min；加入HCl中和，再加入0.8-

1.2 mL 氯仿漩涡1-2min，2800-3200r/min离心9-12min，取上清液，萃取。

8.根据权利要求1所述的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述对照品溶液制备，所述对照品选择盐酸氨基葡萄糖，CAS号:66-84-2，纯度99%。

9.根据权利要求1所述的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，所述检测及结果分析，包括甲壳素含量计算，所述甲壳素含量计算：根据公式（1）计算样品中甲壳素的含量X：所述公式（1）为： ；

式中：

X：样品中甲壳素的含量，%；

mGAH：甲壳素聚酯纤维样品水解后的GAH质量，mg；

m0：壳聚糖标准品质量，mg；

mS：甲壳素聚酯纤维样品质量，mg；

m0-GAH：壳聚糖标准品水解后的GAH质量，mg。

说明书

一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，属于纤维检测分析技术领域。

背景技术

[0002] 甲壳素，(C8H13O5N)n，又称甲壳质，几丁质，化学名称：聚N-乙酰葡萄糖胺，广泛存在于甲壳纲虾、蟹的甲壳中，昆虫的甲壳，真菌的细胞壁和植物的细胞壁中。甲壳素是自然界生物合成量仅次于纤维素的天然高分子，其分子结构是由2-乙酰氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄聚糖和2-氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄聚糖以β-1,4糖苷键连接而成的二元线型聚合物，是自然界唯一大量存在的碱性阳离子聚多糖。

[0003] 有文献曾报道，可以利用甲壳素在甲酸或乙酸中溶解将甲壳素与纤维分离开，然后过滤、烘干、称重，测定甲壳素的含量。这种方法虽然简便，但存在严重缺陷：溶剂甲酸毒性较大，不利于环保，且对长期的现场操作工人的生命健康造成威胁。

[0004] 专利公告号为CN101368914B的中国专利公开了一种甲壳胺纤维与棉混纺产品中甲壳素含量的测定方法，其采用乙酸溶液溶解分离混纺产品中甲壳胺纤维，采用胶体滴定法测定溶解液甲壳胺的量，得到甲壳胺纤维与棉混纺产品中甲壳胺含量；将甲壳胺纤维与棉混纺产品在足量的浓碱下处理，使甲壳胺纤维中的甲壳素完全转化为甲壳胺，再按测定甲壳胺方法测定经碱处理后甲壳胺纤维与棉混纺产品中甲壳胺含量，将测得的甲壳胺含量减去甲壳胺纤维与棉混纺产品中甲壳胺含量，即得甲壳胺纤维与棉混纺产品中甲壳素含量。该方法使用试剂毒性小，环境污染少，为广大中小企业、基层检验机构提供了方便可行和科学的检测方法，但其方法复杂，工艺繁琐，多步反应中难以控制甲壳素的损失，壳聚糖在碱液下发生分子链断裂的现象，也不能保证脱乙酰的转化率，测得值与实际相比偏差较大，准确度不高。

[0005] 现有的检测纤维中甲壳素的方法，存在以下不足：（1）现有的方法复杂繁琐，壳聚糖在碱液下发生分子链断裂的现象，也不能保证脱乙酰的转化率，多步反应中难以控制甲壳素的损失，测得值与实际相比偏差较大，准确度不高；（2）检测过程涉及了复杂的化学反应，存在转化率问题，检测结果不准确。

发明内容

[0006] 本发明为解决以上技术问题，针对现有技术的不足之处，提供一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，以实现以下发明目的：（1）本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，采用一步法直接进行检测，方法简单、易操作；
（2）当前对纤维中甲壳素的检测少有研究，尤其是缺少检测纤维中甲壳素含量的方法，本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，弥补了国内外检测纤维中甲壳素含量的空白，为测量甲壳素的含量提供了定量依据，促进了检测手段在纤维领域中的应用；
（3）本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，检测过程不涉及复杂的化学反应，不存在转化率问题，检测结果准确。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，其特征在于，
所述检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，包括：药品和仪器选择、色谱条件的设定、对照品溶液制备、样品和标准品溶液的制备、检测及结果分析。

[0008] 以下是对上述技术方案的进一步改进：所述样品和标准品溶液的制备，样品溶液的制备包括：称取聚酯纤维样品，加入HCl，封管，酸解，挥发干HCl，加水复溶。

[0009] 所述样品溶液的制备，所述盐酸浓度为5-7 mol/L，所述酸解时间为3-5h，酸解温度为100-150℃。

[0010] 所述样品溶液的制备，所述盐酸浓度为6 mol/L，所述酸解时间为4h，酸解温度为120℃。

[0011] 所述色谱条件的设定，为：色谱柱：Xtimate C18 4.6*150mm 3.5μm
柱温：30℃
流速：1.0ml/min
检测波长：250nm
进样量：20ul。

[0012] 所述流动相为：0.05M磷酸二氢钾溶液-乙腈=（80-85）-（20-15）；所述流动相为：0.05M磷酸二氢钾溶液-乙腈=83-17；
所述色谱条件的设定，为：
色谱柱：Xtimate C18 4.6*150mm 3.5μm
柱温：28-32℃
流速：0.9-1.2ml/min
检测波长：248-252nm
进样量：20ul。

[0013] 所述0.05M磷酸二氢钾溶液的PH为6.70。

[0014] 所述样品和标准品溶液的制备，样品和标准品溶液衍生包括：反应、中和、离心和萃取。

[0015] 所述样品和标准品溶液的制备，样品和标准品溶液衍生包括：精确吸取标准品和样品水解液，分别加入0.4-0.7 mol/L NaOH溶液，0.3-0.5mol/L PMP-甲醇，65-73℃反应，冷却9-12min；加入HCl中和，再加入0.8-1.2 mL 氯仿漩涡1-2min，2800-3200r/min离心9-12min，取上清液，萃取。

[0016] 所述样品和标准品溶液的制备，样品和标准品溶液衍生包括：精确吸取标准品和样品水解液，分别加入0.6 mol/L NaOH溶液，0.4mol/L PMP-甲醇，70℃反应，冷却10min；加入HCl中和，再加入1 mL 氯仿漩涡1min，3000r/min离心10min，小心取上清液，萃取3次。

[0017] 所述对照品溶液制备，所述对照品选择盐酸氨基葡萄糖，CAS号:66-84-2，纯度99%。

[0018] 所述检测及结果分析，包括甲壳素含量计算，所述甲壳素含量计算：根据公式（1）计算样品中甲壳素的含量（X）：所述公式（1）为：
式中：
X：样品中甲壳素的含量，%；
mGAH：甲壳素聚酯纤维样品水解后的GAH质量，mg；
m0：壳聚糖标准品质量，mg；
mS：甲壳素聚酯纤维样品质量，mg；
m0-GAH：壳聚糖标准品水解后的GAH质量，mg。

[0019] 采用本发明的技术方案，获得的有益效果是：（1）本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，采用一步法直接进行检测，方法简单、易操作；
（2）当前对纤维中甲壳素的检测少有研究，尤其是缺少检测纤维中甲壳素含量的方法，本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，弥补了国内外检测纤维中甲壳素含量的空白，为测量甲壳素的含量提供了定量依据，促进了检测手段在纤维领域中的应用；
（3）本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，检测过程不涉及复杂的化学反应，不存在转化率问题，检测结果准确。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为对照品色谱图及峰表；
图2为标准品色谱图及峰表；
图3为甲壳素聚酯纤维样品色谱图。

具体实施方式

[0021] 以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0022] 实施例1 一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法本发明的一种检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，包括以下步骤：药品和仪器选择、色谱条件的设定、对照品溶液制备、样品和标准品溶液的制备、检测及结果分析，具体为：
步骤1：药品和仪器选择
（1）HLPC 高效液相色谱仪（Ultimate 3000）
（2）盐酸
（3）氢氧化钠
（4）氯仿
（5）1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮（PMB衍生试剂）
步骤2：色谱条件的设定
色谱条件如下：
色谱柱：Xtimate C18 4.6*150mm 3.5μm
柱温：30℃
流速：1.0ml/min
检测波长：250nm
进样量：20ul
流动相：0.05M磷酸二氢钾溶液（用氢氧化钠溶液调PH为6.70）-乙腈=83-17。

[0023] 步骤3：对照品溶液制备（1）对照品溶液制备：精密称取盐酸氨基葡萄糖（GAH）（CAS号:66-84-2，纯度99%），加水溶解稀释至每1ml中含0.21mg对照品溶液。

[0024] （2）对照品衍生：精确吸取250μL对照品溶液到5mL EP管中，加入250μL0.6 mol/L NaOH溶液，500 μL 0.4mol/L PMP-甲醇，70℃反应1h。冷水中冷却10min；加入500 μL 0.3mol/L HCl中和，再加入1 mL 氯仿漩涡1min，3000r/min离心10min，小心取上清液，萃取
3次。上清液用于HPLC测试。

[0025] 步骤4：样品和标准品溶液的制备（1）标准品水解：精密称取5.93mg壳聚糖标准品（CAS号:9012-76-4，纯度98%）至5ml安培瓶中，加入5mL 6 mol/L HCl于5 mL安培瓶中，封管，100℃水解6h。取2.0mL溶液挥发干HCl，加2.0mL水复溶。

[0026] （2）样品水解：精密称取14.53mg甲壳素聚酯纤维样品（批号：JKS-PET-2018-10-20，规格：3D*64mm）至5ml安培瓶中，加入5mL 6 mol/L HCl于5 mL安培瓶中，封管，120℃酸解4h。取2.0mL溶液挥发干HCl，加2.0mL水复溶。

[0027] （3）样品和标准品溶液衍生：精确吸取250μL 标准品和250μL样品水解液，分别置于2个5mLEP管中，分别加入250 μL 0.6 mol/L NaOH溶液，500μL 0.4mol/L PMP-甲醇，70℃反应1h。冷水中冷却10min；加入500μL 0.3mol/L HCl中和，再加入1 mL 氯仿漩涡1min，3000r/min离心10min，小心取上清液，萃取3次。取上清液，上清液用于HPLC测试。

[0028] 步骤5：检测及结果分析（1）对照品色谱图及峰表
对照品色谱图见附图1。

[0029] （2）标准品色谱图及峰表标准品色谱图见附图2。

[0030] （3）甲壳素聚酯纤维样品色谱图甲壳素聚酯纤维样品色谱图见附图3。

[0031] （4）甲壳素含量计算通过氨基葡萄糖盐酸盐（GAH）对照品的工作曲线，计算样品和壳聚糖标准品水解产物GAH的含量mGAH和m0-GAH，在根据公式（1）计算样品中甲壳素的含量（X）：
.......................................（1）
式中：
X：样品中甲壳素的含量，%；
mGAH：甲壳素聚酯纤维样品水解后的GAH质量，mg；
m0：壳聚糖标准品质量，mg；
mS：甲壳素聚酯纤维样品质量，mg；
m0-GAH：壳聚糖标准品水解后的GAH质量，mg。

[0032] 本实施例的检测结果如下表所示：（甲壳素含量单位为%）本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法有益效果总结：
（1）本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，采用一步法直接进行检测，方法简单、易操作；
（2）当前对纤维中甲壳素的检测少有研究，尤其是缺少检测纤维中甲壳素含量的方法，本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，弥补了国内外检测纤维中甲壳素含量的空白，为测量甲壳素的含量提供了定量依据，促进了检测手段在纤维领域中的应用；
（3）本发明的检测甲壳素聚酯纤维中甲壳素的方法，检测过程不涉及复杂的化学反应，不存在转化率问题，检测结果准确。

[0033] 除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数，所述的比例均为质量比例。

[0034] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。