HPLC检测豆浆中嘌呤含量及降低嘌呤的工艺研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mengzi_2008
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豆浆被誉为“餐桌之星”,因其营养丰富、富含蛋白质且价格廉价,深受人们的青睐。有研究表明,豆浆含有较高含量的嘌呤物质,属于中高嘌呤食物。由于嘌呤的代谢终产物为尿酸,在人体中代谢不平衡的情况下大量的尿酸堆积容易使痛风患者引发痛风等疾病。本课题针对这一现象,旨在降低豆浆中的嘌呤含量。由于嘌呤碱是一种极性小分子物质,可通过高效液相法进行检测。因此,本课题利用高效液相法检测豆浆中嘌呤含量;并对柱状活性炭(Φ1.5 mm)进行硝酸氧化改性,测其比表面积和FTIR光谱图,进行改性前后的活性炭表征对比;再利用改性前后的活性炭对嘌呤进行吸附研究,采用响应面优化法得到最佳吸附条件,使改性前后的活性炭吸附豆浆中嘌呤并进行吸附效果对比,达到降低豆浆中嘌呤含量的效果。(1)先进行豆浆酸水解:大豆磨成豆浆后,利用三氟乙酸与甲酸酸水解豆浆,使豆浆中结合态嘌呤物质水解为游离态嘌呤。对嘌呤标品溶液和酸水解后豆浆进行液相分析,最终得到最佳色谱条件为:色谱柱Agilent ZORBAX Ecplise Plus C18(4.6 mm×250 mm,5.0 um),流动相为98%的10 umol/L KH2PO4和2%的乙腈,流速1.0 m L/min,检测波长269 nm,柱温30℃,进样量20 u L。根据试验确定的方法,计算出嘌呤的标准曲线:鸟嘌呤标准曲线为Y=61803.96x-6476.52,相关系数R~2=0.99959;腺嘌呤标准曲线为Y=79132.79x+7916.32,相关系数R~2=0.99907;两种嘌呤的标准曲线线性关系良好。同时考察试验方法的精密度和回收率,结果表明,该方法的精密度小于2%,回收率在83%-95.52%之间,在误差允许的范围内,符合分析检测的试验要求。最后检测得到该豆浆中鸟嘌呤含量为52.88 mg/L、腺嘌呤含量为34.78 mg/L,两种嘌呤的总含量为87.66 mg/L。(2)通过研究六种吸附剂吸附嘌呤,发现普通活性炭对嘌呤物质的吸附效果最好。对普通活性炭的吸附性能进一步研究,使普通活性炭吸附嘌呤标品溶液,利用响应面优化实验得到嘌呤标品的总吸附率最大时最佳吸附条件为:活性炭添加量为17.5 g/L、吸附时间为106 min、吸附温度为42.4℃,此时嘌呤标品的总吸附率最大值预测为60.15%;最后在最佳吸附条件下吸附豆浆中游离态嘌呤,最终豆浆中总嘌呤吸附率为12.96%,嘌呤总含量为76.3 mg/L;说明在一定范围内普通活性炭对嘌呤标品的吸附率大于吸附豆浆中游离态嘌呤,可能是因为嘌呤标品溶液中溶质全为嘌呤,而豆浆中不仅有嘌呤物质,还有一些生物活性小分子或豆浆中蛋白质因高温强酸被降解为多肽或氨基酸,使活性炭吸附嘌呤的效率大大降低;也可能是因为普通活性炭对嘌呤进行物理吸附,导致嘌呤吸附率较低。因此,接下来需要提高嘌呤吸附率,对活性炭进行硝酸氧化改性。(3)利用氧化改性法使活性炭在硝酸条件下改性,测其表征变化;结果显示普通活性炭被硝酸改性后,其比表面积增大,FTIR光谱中表面官能团性质加强。对改性活性炭的吸附性能进一步研究,使改性活性炭吸附嘌呤标品,利用响应面优化实验可得嘌呤的总吸附率最大时最佳的吸附条件:改性活性炭添加量为15 g/L、吸附时间为40 min、吸附温度为40℃,此时嘌呤标品的总吸附率最大值预测为80.99%;最后在最佳吸附条件下吸附豆浆中游离态嘌呤,最终豆浆中总嘌呤吸附率为40.26%,豆浆中嘌呤总含量为52.36 mg/L,说明改性活性炭比普通活性炭吸附豆浆中嘌呤的效果好。这可能是因为利用硝酸改性活性炭使其表面含氧官能团的数量增加,其化学性质更加突出,这体现在改性活性炭对嘌呤的吸附方式以化学吸附为主,大大提高了嘌呤吸附率。所以,活性炭经过硝酸改性后提高了对豆浆中嘌呤物质的吸附率,使豆浆中嘌呤含量降至52.36 mg/L,达到了课题的预期目标。
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