锌试剂分光光度法测定抗菌纤维的壳聚糖含量_景晓辉

1、测试与标准锌试剂分光光度法测定抗菌纤维的壳聚糖含量景晓辉1,2,蔡再生1(1.东华大学化学与化工学 院,上海200051; 2.南通大学化学与化工学院,江苏 南通226007摘要：壳聚糖与锌试剂在一定p H值下形成壳 聚糖-锌试剂复合 物，在465n m处的吸光度，与壳聚糖的浓度呈良好的线形关系。试验表明，壳聚糖-锌试剂复合物在465nm处的吸光度 与壳聚糖含量在 0. 0010. 03g /L呈良好的线性关系(R =0. 998,相对标准偏差 为3. 3%4. 9%,回收率为93. 2%108. 7%。关键词：测试；含量；壳聚糖；锌；化学试剂；分光光度法中图分类号:TS197文献标 识码:C

2、文章编号:1000-4017(2005 24-0040-03D eter m i n ation of chitosan content in antibacterial fiber by s pectrophoto m etryJI NG X iao -hui 1,2, CA I Za -i sheng 11. C ollege of Che m istry and Che m ical Engin eeri ng , D on ghua U ni ver sity,Shan ghai 200051, Ch i na ；2. C ollege of Che m istry and Che m

3、 ical T ech no logy, N antong Uni versity, Nan to ng, 226007, Chi naAbstrac t :T he m ethod was based on the ab sorba nee o f z inc ch itos an com p l e x at 465nm be ing in propo rtion to ch ito s an concen -tration unde r expe rm i en tal cond it i o n in th is pape r . The linea r range is 0. 001

4、0. 03g /L(R =0. 998, the re l a tive standard dev-i ation(RSD o f th is m e thod was in the range o f 3. 3%4. 9%,and the recover i e s in the range o f 93. 2%108. 7%.Th is m e thod was proved to be no t on ly rap i d and sm i p l e , but a lso o f h igh sensitivity and good repeatab ility .K ey word

5、 s :test ing ; con ten t ; ch ito s an ; z i n c ; chem ica l reage nt; spectrophotom e try本试验利用壳聚糖与锌试剂在一定酸度条件下的 特异性反应，即产生的壳聚糖 -锌试剂复合物，在465n m处的吸光度，与壳聚糖的浓度呈良好线性关系的特 点13,建立了一种具有高选择性、 高灵敏度、简便、快速的测定壳聚糖抗菌纤 维中壳聚糖含量的方法。1试验部分1. 1试剂和仪器壳聚糖纯品、壳聚糖抗菌纤维（Chitosan ,纯度98%,脱乙酰度92. 3%,浙江玉 环生化厂；锌试剂（分析纯，上海试剂三厂。试剂除特别说明外

6、，均为分析纯。储 备液（5mm o l/L称取0. 2312g锌试剂溶于100mL蒸馏水。锌试剂操作液（1mm ol/L取10m L锌试剂储备 液稀释至50mL。锌试剂长时 间放置易产生沉淀，所以使用前要摇匀。752C型分光光度计（上海第三分析仪器厂。1.2测定原理锌试剂是一种阴离子染料，常用作金属离子和蛋 白质的分析试剂，壳聚糖和锌 试剂在一定条件下会发生特异性显色反应。无壳聚糖时，锌试剂仅在465nm处有 吸收峰；当加入壳聚糖后，反应体系在465n m处收稿日期:2005-06-27作者简介：景晓辉（1960-,男,硕士 ,副教授,东华大学在读博士 ,研究方向, 应用化学与化工。的吸收降低

7、，其生成的复合物在465nm处吸光度值随壳聚糖含 量的增加而减小，而且其吸光度值的变化与溶液中壳聚糖的含量成线性关系。1.3测定方法1.3. 1壳聚糖标准溶液的制备及测定准确称取0. 1g壳聚糖，用20m L 1%的醋酸溶液 溶解，待壳聚糖充分溶解后用 1%醋酸定容至100mL。此时储备液中壳聚糖的含量为1g /L。在一系列50mL容 量瓶中分别加入5mL锌试剂操作液,20mL 100mm o l/L的醋酸-醋酸钠缓冲 液（p H 值 5. 0, 0. 05 0. 1、0. 2、0. 4、0. 8 1.0、1.5、2. 0mL 壳聚糖的储备 液，并用100mm ol/L的醋酸-醋酸钠缓冲液定容

8、并摇 匀。此时，各容量瓶中壳聚 糖的含量分别为 0. 001、0. 002、0. 004、0. 008、0. 016、0. 02、0. 03、0. 04g /L 0壳聚糖-锌试剂复合物容易沉淀，测定前必须摇匀 并放置15m i n。以蒸馏水 为参比，在465n m波长处测 定壳聚糖标准溶液的吸光度。1.3. 2壳聚糖样品溶液的制备及测定准确称 取1g壳聚糖抗菌纤维,用30mL 1%醋酸浸 泡2h ;然后,抗菌 纤维分别 用1%醋酸清洗,合并浸泡液 及洗液,再用1%醋酸定容至100mL制备成样品溶 液。在50m L容量瓶中分别加入 5mL锌试剂操作液（1mm o l/L,20mL 100mm o

9、l/L 的醋酸-醋酸钠缓冲液（pH值5. 0、适当体积的样品溶液，用100mm ol/L的醋酸- 醋酸钠缓冲液定容至50mL ,摇匀并放置10m i n。印染（2005N o . 24 www . cdfn . co m. cn以蒸馏水为参比，在465nm波长处测定壳聚糖纤维样 品溶液的吸光度。2结果与讨论2. 1试验条件的选择2. 1. 1反应体系p H值对显色反应的影响锌试剂在p H值4. 2左右时，能与壳聚糖中微量的 蛋白质发生变色反应而影响 测定；在pH值5. 0时基本不发生变色反应。溶解的壳聚糖在 p H值大于5. 5以 后，开始沉淀，不能参与显色。试验表明，壳聚糖和锌 试剂的显色反

10、应在p H值4. 25. 0, 465nm处的吸光 值比较稳定。考虑到上述因 素,选择pH值5. 0的醋酸- 醋酸钠缓冲液作为反应体系。2. 1.2反应时间和温度对显色反应的影响在p H值5. 0的醋酸-醋酸钠缓冲液中，温度对壳 聚糖和锌试剂反应的影响不 大,所以反应均在室温下进行。将反应体系放置1、3、5、10、15、20、30、 60、90、120、180m i n后分别测定其吸光度值。试验表明，该显 色反应迅速， 15m i n后反应趋于稳定，其吸光度达到最 高值，120m in内其吸光度都不发生变 化。故测定过程 中，测试液均放置15m i n后进行测定。2. 1.3锌试剂用量对显色反

11、应的影响取2. 0、3. 0、4. 0、5. 0、6. 0、7. 0mL锌试剂操作液（1mm o I/L加入到测定体系中（50mL ,其中壳聚糖的 含量为0. 008g /L,此时，试样的锌试 剂浓度分别为0. 04、0. 06、0. 08、0. 10、0. 12、0. 14mm o l/L,考察锌试 剂浓度对显色反应的 影响。测定结果见表1。表1锌试剂用量对显色反应的影 响锌试剂浓度 /mmol #L -10. 040. 060. 080. 100. 120. 14吸光度 0. 3250. 5240. 7930. 9440. 9210. 807从表1可以看出，锌试剂的 浓度为0. 10mm

12、o l/L时，显色反应的吸 光度值最大。2. 2壳聚糖标准溶液吸光度的测定壳聚糖标准溶液吸光度的测定结果见图1。图1壳聚糖标准溶液工作曲线从图1可以看出,在本试验条件下,当测试液中壳 聚糖浓度在0. 0010. 03g /L 时，吸光度与壳聚糖含量有很好的线性关系，其工作曲线方程为：y =1. 0862-12. 4251x , R =0. 998式中:y溶液的吸光度；x壳聚糖溶液的浓度（g /L。2. 3干扰因素在反应体系中加入不同干扰试剂。结果表明，纺织纤维中经常加入的纺织助剂，如磷酸盐、葡萄糖、糊精、可溶性淀粉等，对反应体系基本没有影响。同时发现，某些厂家将壳聚糖加入到纤维中时，为了提高壳

13、聚糖在纤维中的稳 定性，采用甲醛或戊二醛 进行交联反应，对经这种方法处理的纤维用本方法测定时，壳聚糖检测不出，这主要是因为壳聚糖经过甲醛 或者戊二醛交联反应后，生成 了相应的西佛碱，它在稀醋酸溶液中不溶解，因而影响了壳聚糖含量的测定。2. 4回收率测定称取1g壳聚糖抗菌纤维，用1%的醋酸制成样品 溶液，首先按上述方法测定样 品中壳聚糖的含量。然 后在同样的样品溶液中准确加入一定量的壳聚糖标准溶液,按相同的分析步骤测定其中加入壳聚糖的含量，并计算回收率，进行5次平行测定，结果见表2。表2回收率测定加入量 /m g 0. 50. 50. 50. 50. 5测得值 /m g 0. 4960. 524

14、0. 5090. 5440. 46如收 率 /%99. 1104. 8101. 7108. 793. 22. 5壳聚糖抗菌纤维中壳聚糖含量的测定分别取不同批次的壳聚糖抗菌纤维按上述测定方法测定样品溶液中壳聚糖的含量，计算壳聚糖在抗菌 纤维中的含量，每个样品平行测定5次，并计算相对标 准 偏差（RSD ,测定结果见表3。表3样品中壳聚糖含量的测定结果样品号 壳聚糖含量 /(%, W /W RSD /(%, n =5 11.343. 621.554. 932. 073. 3试验结果表明，锌试剂分光光度法测定壳聚糖抗菌纤维中有效组分壳聚糖含量是可行的,该方法测定壳聚 糖浓度的线性范围为0. 0010. 03g /L(R =0. 998,相对标准偏差为3. 3%4. 9%,回收率为93. 2%108. 7%。具有简便、快速