用阴离子交换色谱和电化学检测法测定碳水化合物

碳水化合物是生命中最广泛的有机化合物之一。作为单糖和二糖，它们主要用于生物体中的直接能量供应。以低聚物或聚合物的形式，它们更多地用于储存能量或信息，或者作为细胞壁(主要是植物)中的结构元件接管任务。

由于它们在生态学，生物学，临床和营养学研究领域中具有重要意义，因此对糖类和其他碳水化合物的测定具有重要意义。存在许多不同的测定方法，这些方法在设备方面通常是昂贵的，例如HPLC-MS或者如进行衍生化的GC那样复杂。

为什么标准HPLC不适合敏感糖分析?

糖的分离不是最大的挑战。它在使用高效阴离子交换色谱(HPAEC)的HPLC系统上非常有效，因为糖类碳水化合物羟基的pKa值的微小差异导致阴离子交换树脂与强碱性洗脱液的保留不同。

挑战在于检测。广泛用于液相色谱的UV或荧光检测通常不能用于糖，因为缺少生色团。折射率检测非常容易使用，但不是非常敏感，因此不能用于测定低糖浓度。通过形成发色团的衍生化步骤，光谱方法确实可用于糖分析，但这需要额外的设备，化学品和工作步骤。

另一种方法利用碳水化合物可以电化学反应的事实。结果，通过电流分析可以非常灵敏地和选择性地检测它们。

安培法是定量分析中最灵敏的检测方法之一。在这种情况下，在恒定电化学电势下在工作电极处测量电解电流。电解电流与氧化/还原的分析物的浓度成比例。传统的电流分析法是一个不连续的过程：测量/滴定，清空反应器，清洗，再生，下一次测量......因此不适用于HPLC。

应用实例：对木材中的单糖和糖醛酸进行敏感分析。脉冲安培检测(PAD)用于KNAUER糖分析色谱系统，该系统可在小细胞中快速测量，包括糖检测所需的电极再生。电极的测量，解吸和再生循环仅需半秒钟，并且在分析期间不断重复。因此，与其他流量检测器一样，可以记录色谱图。除新鲜制备的含水碱性洗脱液外，该方法不需要额外的化学品。

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