煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煙草中不同形態(tài)鈣元素的分離分析方法，該方法依次采用乙醇溶液、去離子水、果膠酶溶液、乙酸溶液、鹽酸溶液分別提取出煙草中的醇溶鈣、水溶性有機(jī)酸鈣、果膠酸鈣、磷酸鈣和碳酸鈣、草酸鈣，剩下的殘渣使用硝酸與過氧化氫的混合酸消化分解，最后通過離子色譜測定提取液和消化液中鈣元素的含量。該方法可操作性強(qiáng)，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，為確定鈣元素在煙草中的形態(tài)分布提供了科學(xué)依據(jù)。
【專利說明】煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙草中化學(xué)成分的分離分析方法，具體涉及一種煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在煙草含有的無機(jī)元素中，鈣的含量經(jīng)常高于鉀，鈣與鉀占煙葉灰分總量的70%左右。煙草中的鈣主要以水溶性鈣、果膠酸鈣、草酸鈣、磷酸鈣、碳酸鈣和硅酸鈣形態(tài)存在，不同的存在形態(tài)有著不同的生理功能。煙草中的水溶性鈣和果膠酸鈣是具有生理活性的，此種形態(tài)的鈣稱為生理活性鈣。其中水溶性鈣主要包括游離鈣離子以及易溶性的鈣鹽，比如:氯化鈣、蘋果酸鈣等。果膠酸鈣是植物細(xì)胞壁中交層的主要組成成分，可使細(xì)胞間形成相互交連，從而增加細(xì)胞的堅韌性。同時果膠酸鈣還能有效提高植物抵御真菌等病原微生物侵染的能力。草酸鈣晶體增多可促使新稍從營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化。草酸鈣的量與鈣的有效性密切相關(guān)，因而煙草植物可通過包括草酸鈣在內(nèi)的非溶性鈣與水溶性鈣的相互轉(zhuǎn)化來完成某些生理調(diào)控作用。磷酸鈣具有解毒作用，然而形成的磷酸鈣增多又將導(dǎo)致能量代謝受阻。細(xì)胞壁是鈣的主要累積部位，而大部分的磷酸鈣和草酸鈣則主要沉淀在液泡之中。某些植物中不同形態(tài)鈣的測定，已報道的方法，如《不同施鈣措施對番茄果實鈣含量和鈣形態(tài)的影響》(董彩霞等，植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2004，10 (I):91-95)—文中，分別使用80%乙醇溶液、去離子水、I 11101/1氯化鈉溶液、2%乙酸溶液、0.6 mol/L鹽酸溶液對番茄果實進(jìn)行提取，分別提取番茄果實中的醇溶鈣、水溶性有機(jī)酸鈣、果膠酸鈣、磷酸鈣和碳酸鈣、草酸鈣等。然而使用I mol/L氯化鈉溶液提取果膠酸鈣，其機(jī)理是鈉離子置換出果膠酸鈣中的鈣離子，其提取效率沒有果膠酶的特異性高，而且在體系中引入了非常高濃度的鈉離子，在使用離子色譜分析時，鈉離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目標(biāo)分析物鈣離子濃度，在鈣離子濃度保持在色譜檢測合適范圍內(nèi)的情況下，鈉離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過色譜柱所能承受量，導(dǎo)致色譜峰嚴(yán)重變形，影響定量準(zhǔn)確性。
[0003]煙草中鈣元素存在形態(tài)和含量的分析對于了解煙草中鈣的生理活性、煙草品質(zhì)具有重要意義，但是目前報道的煙草中鈣的測定，往往測定的是煙草總鈣含量，而對煙草中不同形態(tài)鈣含量測定則未有涉及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，該方法操作簡便、
準(zhǔn)確可靠。
[0005]為了實現(xiàn)以上目的，本方法采取的技術(shù)方案為:煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法包括以下步驟:
(1)將煙草樣品磨成粉末狀，過篩，測定水分，備用；
(2)加入乙醇溶液提取步驟(I)得到的粉末狀樣品，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用乙醇水溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到醇溶鈣樣品A ；(3)加入去離子水提取步驟(2)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用去離子水連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到水溶性有機(jī)酸鈣樣品B ；
(4)加入果膠酶溶液提取步驟(3)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用果膠酶溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到果膠酸鈣樣品C ；
(5)加入乙酸溶液提取步驟(4)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用乙酸溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到磷酸鈣和碳酸鈣樣品D ；
(6)加入鹽酸提取步驟(5)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用鹽酸連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到草酸鈣樣品E ；
(7)使用硝酸與過氧化氫的混合酸微波消解步驟(6)剩下的殘留物，得到殘渣鈣樣品
F；
(8)取步驟(2)至步驟(7)得到的各形態(tài)樣品溶液，利用離子色譜測定鈣元素含量，并計算不同形態(tài)鈣元素的分布。
[0006]步驟(2)所述的乙醇溶液為80%體積比的乙醇水溶液。
[0007]步驟(4)所述的果膠酶為諾維信果膠酶溶液，組成成分為:甘油45%，水40%，多聚半乳糖醛酸酶10%，氯化鉀5%，活力為7900 U/mL,密度近似值為1.16g/mL,果膠酶溶液用量為樣品質(zhì)量的I~5倍，優(yōu)選3倍。
[0008]步驟(5)所述的乙酸溶液為2%體積比的乙酸水溶液。
[0009]步驟(6)所述的鹽酸溶液為0.6 mol/L的鹽酸水溶液。
[0010]步驟(7)所述的酸消解液為體積比5:1的硝酸與過氧化氫的混合酸。
[0011]步驟(8)所述的離子色譜法的分析條件為:色譜柱為CS12A、保護(hù)柱為CG12A、淋洗液為甲基磺酸、淋洗濃度為20 mmol/L、流速為1.0 mL/min、抑制器為CSRS 300 4 _、抑制電流為59 mA、柱溫:30 °C、進(jìn)樣量為25 μ?、外標(biāo)法定量。
[0012]本發(fā)明提供的本發(fā)明提供的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，可操作性強(qiáng)，通過采用乙醇溶液、去離子水、果膠酶溶液、乙酸溶液、鹽酸溶液分別提取出煙草中的醇溶鈣、水溶性有機(jī)酸鈣、果膠酸鈣、磷酸鈣和碳酸鈣、草酸鈣，剩下的殘渣使用硝酸與過氧化氫的混合酸消化分解得到殘渣鈣，最后通過離子色譜測定測定鈣元素的含量，實驗結(jié)果準(zhǔn)確度和精確到高，為確定鈣元素在煙草中的形態(tài)分布提供了科學(xué)依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法流程圖。
[0014]圖2果膠酶溶液提取液色譜圖，
圖3氯化鈉溶液提取液色譜圖。
【具體實施方式】
[0015]下面實施例對本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0016]一種煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，具體包括以下步驟:
(1)將煙草樣品磨成粉末狀，過篩，測定水分，備用；
(2)加入乙醇溶液提取步驟(1)得到的粉末狀樣品，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用乙醇水溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到醇溶鈣樣品A (主要為硝酸鈣和氯化鈣等);
(3)加入去離子水提取步驟(2)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用去離子水連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到水溶性有機(jī)酸鈣樣品B(主要為蘋果酸鈣和檸檬酸鈣等);
(4)加入果膠酶溶液提取步驟(3)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用果膠酶溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到果膠酸鈣樣品C ；
(5)加入乙酸溶液提取步驟(4)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用乙酸溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到磷酸鈣和碳酸鈣樣品D ；
(6)加入鹽酸提取步驟(5)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用鹽酸連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到草酸鈣樣品E ；
(7)使用硝酸與過氧化氫的混合酸微波消解步驟(6)剩下的殘留物，得到殘渣鈣樣品F(主要為硅酸鈣等)；
(8)取步驟(2)至步驟(7)得到的各形態(tài)樣品溶液，利用離子色譜測定鈣元素含量，并計算不同形態(tài)鈣元素的分布。
[0017]以上所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其中步驟(I)將煙草磨成粉末狀并過40目篩，有利于保持樣品的均勻性和提高提取液的提取效率。測定水分含量是為了最后計算結(jié)果時扣除樣品所含水分。作為優(yōu)選方案，稱取0.3 g粉狀煙草樣品(精確至
0.0OOlg)。
[0018]以上所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其中步驟(2)使用80%(即體積比)的乙醇水溶液對樣品進(jìn)行提取。作為優(yōu)選方案，每次乙醇水溶液體積為5 mL,每次振蕩提取8小時，共提取三次。合并得到的上清液用去離子水定容至100 mL容量瓶待測。
[0019]以上所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其中步驟(3)使用去離子水對樣品進(jìn)行提取。作為優(yōu)選方案，每次去離子水體積為5 mL，每次振蕩提取8小時，共提取三次。合并得到的上清液用去離子水定容至100 mL容量瓶待測。
[0020]以上所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其中步驟(4)使用果膠酶溶液對樣品進(jìn)行提取。該果膠酶為諾維信果膠酶溶液，組成成分為:甘油45%，水40%，多聚半乳糖醛酸酶10%，氯化鉀5%，活力為7900 U/mL，密度近似值為1.16g/mL。作為優(yōu)選方案，果膠酶用量與樣品質(zhì)量之比為3:1，每次加入果膠酶后再加入5 mL去離子水進(jìn)行提取，每次振蕩提取8小時，共提取三次。合并得到的上清液用去離子水定容至100 mL容量瓶待測。
[0021]以上所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其中步驟(5)使用2% (即體積比)乙酸溶液對樣品進(jìn)行提取。作為優(yōu)選方案，每次乙酸溶液用量為5 mL，每次振蕩提取8小時，共提取三次。合并得到的上清液用去離子水定容至100 mL容量瓶待測。
[0022]以上所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其中步驟(6)使用0.6 mol/L鹽酸溶液對樣品進(jìn)行提取。作為優(yōu)選方案，每次鹽酸溶液用量為5 mL，每次振蕩提取8小時，共提取三次。合并得到的上清液用去離子水定容至100 mL容量瓶待測。
[0023]以上所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其中步驟(7)使用體積比5:1的硝酸與過氧化氫的混合酸對殘渣進(jìn)行微波消解。消解液用去離子水定容至500 mL待測。
[0024]本發(fā)明提供的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，步驟(8)使用離子色譜進(jìn)行提取液和消解液中鈣離子的測定，其分析條件為:色譜柱為CS12A、保護(hù)柱為CG12A、淋洗液為甲基磺酸、淋洗濃度為20 mmol/L、流速為1.0 mL/min、抑制器為CSRS 300 4 mm、抑制電流為59 mA、柱溫:30 °C、進(jìn)樣量為25 μ?、外標(biāo)法定量。
[0025]實施例1煙梗中不同形態(tài)鈣的分析
1.1果膠酶溶液提取與氯化鈉溶液提取的比較
為了驗證果膠酶溶液在對果膠酸鈣的提取效率和色譜分析上優(yōu)于氯化鈉溶液，進(jìn)行了果膠酶溶液提取與氯化鈉溶液提取比較實驗。使用已提取出水可溶性鈣的煙草漿料粉末
0.1 g，分別加入0.3 g果膠酶溶液與5 mL去離子水的混合液和5 mL I mol/L氯化鈉溶液進(jìn)行提取，提取結(jié)束后進(jìn)行離心，上清液用去離子水定容至100 mL進(jìn)行離子色譜分析。結(jié)果如表1和圖1、圖2所不。
[0026]表1果膠酶溶液與氯化鈉溶液提取效率的比較
【權(quán)利要求】
1.煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將煙草樣品磨成粉末狀，過篩，測定水分，備用； (2)加入乙醇溶液提取步驟(1)得到的粉末狀樣品，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用乙醇水溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到醇溶鈣樣品A ; (3)加入去離子水提取步驟(2)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用去離子水連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到水溶性有機(jī)酸鈣樣品B ； (4)加入果膠酶溶液提取步驟(3)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用果膠酶溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到果膠酸鈣樣品C ； (5)加入乙酸溶液提取步驟(4)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用乙酸溶液連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到磷酸鈣和碳酸鈣樣品D ； (6)加入鹽酸提取步驟(5)剩下的殘留物，恒溫振蕩提取一定時間后，進(jìn)行離心，取出上清液，再用鹽酸連續(xù)提取兩次，合并上清液，得到草酸鈣樣品E ； (7)使用硝酸與過氧化氫的混合酸微波消解步驟(6)剩下的殘留物，得到殘渣鈣樣品F； (8)取步驟(2)至步驟(7)得到的各形態(tài)樣品溶液，利用離子色譜測定鈣元素含量，并計算不同形態(tài)鈣元素的分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其特征在于:步驟(2)所述的乙醇溶液為80%體積比的乙醇水溶液。
3.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其特征在于:步驟(4)所述的果膠酶為諾維信果膠酶溶液，組成成分為:甘油45%，水40%，多聚半乳糖醛酸酶10%，氯化鉀5%，活力為7900 U/mL，密度近似值為1.16g/mL，果膠酶溶液用量為樣品質(zhì)量的I~5倍，優(yōu)選3倍。
4.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其特征在于:步驟(5)所述的乙酸溶液為2%體積比的乙酸水溶液。
5.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其特征在于:步驟(6)所述的鹽酸溶液為0.6 mo I/L的鹽酸水溶液。
6.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其特征在于:步驟(7)所述的酸消解液為體積比5:1的硝酸與過氧化氫的混合酸。
7.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草中不同形態(tài)鈣的分離分析方法，其特征在于:步驟(8)所述的離子色譜法的分析條件為:色譜柱為CS12A、保護(hù)柱為CG12A、淋洗液為甲基磺酸、淋洗濃度為20 mmol/L、流速為1.0 mL/min、抑制器為CSRS 300 4 mm、抑制電流為59 mA、柱溫:30 °C、進(jìn)樣量為25 μ?、外標(biāo)法定量。
【文檔編號】G01N30/06GK103675161SQ201310691742
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】伊奧爾, 向能軍, 湯建國, 柏婷, 孟昭宇, 拔麗, 喬丹娜, 張鳳梅, 牟定榮, 朱瑞芝 申請人:紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司