论文模板一新创实验已有实验创新设计云南大学大学生创新创业训练项目设计书.docx

《论文模板一新创实验已有实验创新设计云南大学大学生创新创业训练项目设计书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《论文模板一新创实验已有实验创新设计云南大学大学生创新创业训练项目设计书.docx（12页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、附件二：论文模板一（新创实验/已有实验创新设计）W多击兵厚云南大学大学生创新创业训练项目设计书项目名称：茶叶中5个单糖的高效液相色谱分析申请者：曹乐乐、王文君、黄秋德、高建阳、白燕所在学院：化学科学与工程学院指导教师：马志刚联系电话：填报日期：2021年11月13日化学化工国家级实验教学示范中心（云南大学）二零二一年十月制项目信息项目名称茶叶多糖成分的测定与分析指导教师马志刚联系电话项目成员信息姓名学号年级所在学院专业联系电话曹乐乐2020级化学科学与工程学院化学王文君2020级化学科学与工程学院制药工程黄秋德2020级化学科学与工程学院化学高建阳2020级化学科学与工程学院制药工程白燕202

2、0级化学科学与工程学院化学项目摘要：（200-400字）我国是世界上生产茶叶最多的国家，在我国生产使用最多的茶叶是绿茶。而绿茶最多的研究是关于它的茶多酚和儿茶酚的研究，对于作为茶叶甜味的主要成分物质游离单糖，相关研究较少。所以，为了提高茶叶单糖的关注度，对茶叶单糖的研究很有必要。但是由于茶叶中游离性单糖的含量很少，在发酵过程中还会伴随着多糖水解和单糖转换，过去系统的对于茶叶单糖含量的研究也较少，所以本实验对于研究茶叶单糖也有着创新的意义。本实验建立柱前衍生HPLC法分离分析茶叶发酵过程中的单糖转化，对几种茶叶提取的茶汤进行1.苯基3甲基5毗哇咻酮(PMP)衍生化处理，利用高效液相色谱法对单糖衍

3、生物含量进行测定。本实验主要对茶叶中的葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、岩藻糖进行单糖定性、定量分析。高效液相色谱法具有高灵敏度，检测速度快的特点，广泛用于食品的分析，能够在短时间内很好的分离物质，对于茶叶中的可溶性单糖可以很好的分离分析。关键词(35个):单糖检测、高效液相色谱法、1苯基3甲基S毗噗咻酮衍生化正文部分1引言随着社会的发展，人们生活水平的提高，作为世界三大饮料之一的茶叶，由于其蕴含丰富的茶多酚、茶多糖等活性物质，具有抗辐射、抗凝血、利尿、去血脂等保健功效，茶叶具有增强免疫力的作用，因此在世界上得到了越来越大的关注。特别是2020年以来的新冠疫情，人们的保健意识更加增强，茶及其相关

4、茶饮料更得到人们的重视。并且在中国文化传统和日常生活里，饮茶、品茶普遍被人们认为是一种健康的生活方式。在校园里仍有不少年轻人有喝茶的习惯，作为大学生，提倡一种健康的生活方式，向年轻人普及及讲解茶叶中所蕴含的活性物质，具有重要的价值和意义。因此，本项目研究茶叶中所含有的茶叶单糖，具有必要性和可操作性。因此，我们研究茶叶成分有两大意义:(I)通过研究，揭示茶叶中单糖存在的种类及其含量分布，为分析茶叶回甘提供科学数据；(2)通过对茶叶单糖成分的分析，获得对茶叶中导致回甘化学成分的认识，为对年轻大学生讲解茶叶知识奠定基础。2实验部分发酵茶中，茶汤的同甘主要呈味物质是茶叶中的可溶性单糖。但由于单糖结构性

5、相似,具有很强的亲水性，而且单糖缺乏紫外，导致无法对其常规检测。所以，在对单糖进行检测和分离时，需要使用使用特定的仪器来检测单糖或单糖的衍生物。因此，本实验的完成希望能达到以下目的：(1)掌握液相色谱法及反相色谱法的分离机理；(2)通过该实验，学生熟练掌握AgiIentl290高效液相色谱仪的使用；(3)通过该实验，学生掌握二元溶剂系统中流动相最佳配比的选择；(4)通过该实验，学生掌握单糖分析的柱前衍生化方法，并用于茶叶样品中单糖含量的测定。2.2 实验原理高效液相色谱仪器系统的主要部件:储液瓶、高压输液泵、进样装置、色谱柱、检测器、记录仪和数据处理装置(色谱工作站)。高效液相色谱分析的流程：

6、由泵将储液瓶中的溶剂吸入色谱系统，然后输出，经流量与压力测量之后，导入进样器。被测物由进样器注入,并随流动相通过色谱柱，在柱上进行分离后进入检测器，检测信号由数据处理设备采集与处理，并记录色谱图，其流程图如下：图1高效液相色谱仪分析流程高效液相色谱的分离过程是溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次交换过程。它借溶质在两相间分配系数、亲和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差别使不同溶质得以分离。据估计，世界上几百万种化合物中除20%宜用气相色谱(GC)分离分析外，其余80%的化合物，包括大(高)分子化合物、离子型化合物、热不稳定化合物以及有生物活性的化合物都可以用不同模式的HPLC（

7、正相HPLC,反相HPLC,离子交换色谱和离子色谱、体积排除色谱、亲合色谱等等）进行分离分析。本实验所采用的方法为反相色谱法。溶质分子与键合固定相表己烷基之间的疏溶剂化作用是溶质分子S与键合烷基L之间的一种可逆缔合作用：S+L-=三=LS缔合作用的强度与溶质的保留时间取决于：溶质分子中非极性部分的总表面积；键合固定相上烷基的总表面积；洗脱液的表面张力。由于发酵茶中的游离单糖没有紫外波长，无法用紫外检测器测出，需要将单糖先进行衍生化，然后利用紫外检测器检测。衍生化法是通过化学反应，将反应的物质生成衍生物，这种衍生物具有和反应物相似的化学结构。PMP柱前衍生高效液相色谱法的机理是通过与单糖反应，使

8、单糖的衍生物带有紫外的结构，能够被紫外检测器检测到。以PMP与葡萄糖反应（如图2）,经过PMP衍生化的葡萄糖，在250nm处有强烈的紫外吸收，且衍生化后得到的产物结构稳定，反应所产生的杂质也较少，不影响检测分析。图2葡萄糖与PMP衍生反应2.3 实验试剂和仪器表1实验试剂试剂纯度制造商乙脂色谱纯西格玛奥德里齐（上海）贸易有限公司盐酸分析纯成都市科隆化学品有限公司甲醇分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司璘酸二氢钾分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司氢氧化钠分析纯天津市化学试剂三厂三氯甲烷分析纯成都市科龙化工试剂厂三乙胺分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司PMP分析纯上海颖心实验室D-（+）-葡萄

9、糖分析纯国药集团化学试剂有限公司D-木糖分析纯阿拉丁（上海）试剂有限公司DL-阿拉伯糖分析纯阿拉丁（上海）试剂有限公司D（+）半乳糖分析纯阿拉丁（上海）试剂有限公司L岩藻糖分析纯阿拉丁（上海）试剂有限公司实验中所用超纯水I8.25M用分析天平精确称取葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、岩藻糖05000g,分别用IoOml容量瓶配置成标准溶液备用。精确配置0.5molLPMP甲静溶液，0.3molLNaoH溶液,0.3molIHCI溶液。2.3 仪器和表征方法表2实验仪器仪器型号高效液相色谱仪Agilent1290紫外分光检测器Agilent1290色谱柱RP-C18隔膜真空泵（天津市领航实验设备有

10、限公司）LH-85漩涡混合仪（海门市其林贝尔仪器制造有限公司）QL-901电子分析天平（常州奥豪斯仪器有限公司）CP214真空干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）DZF-6008一次性使用无菌注射器（安徽江南医疗器械有限公司）5ml高速台式离心机（江苏大地自动化仪器厂）TGL-16G微孔滤膜0.45m色谱条件：色谱柱:RP-C18(4.6mm*150nm,5g,VenusiLUmSA);流动相：0.045%KH2P04-0.05%三乙胺(B)-乙碣(D)等度洗脱89%B-11%D;进样量：10l;流速：1.OmlZmin；检测波长：250nm;柱温：35。2.4 实验步骤2.4.1 试剂准备用分

11、析天平精确称取葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、岩藻糖05000g,分别用100ml容量瓶配置成标准溶液备用。精确配置0.5molLPMP甲醇溶液、0.3molLNaOH溶液、0.3molLHCl溶液。2.4.2 标样的衍生化处理用IOoOl移液器分别移取葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、岩藻糖2ml于试管中，力口入400l0.5mol/LPMP甲醇溶液，再加入400l0.3mol/LNaoH溶液，摇匀，70水浴加热60mi11o反应完成后，取出试管，静置冷却IOmin。加入400l0.3mol/LHCl溶液，摇匀。试管中的溶液取500l离心管，加入Iml氯仿，将离心管放入离心机，在40007mi

12、n下离心2分钟，用一次性注射器抽取下层氯仿层，重复三次。得到的上层溶液通过045m滤膜过漉。2.4.3标样检测根据“2.4.1”配置的葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、岩藻糖标准溶液，分别取10、20、30、40、50l,加水至200l0按照“2.4.2”衍生化处理，在“2.3”高效液相色谱条件下检测。重复实验三次。2.4.4 茶叶水提取衍生化称取茶叶样品2.00Oog至100ml容量瓶中，加入20ml蒸储水，水浴加热60min,冷却。取水浴加热后的茶汤2ml加入至试管中。按照“2.4.2”衍生化处理，在“2.3”高效液相色谱条件下检测，重复三次。3结果与讨论3.1 PMP-单糖衍生物的高效液相

13、色谱分离图3PMP-单糖标样衍生化色谱图在“2.3”色谱条件下，调整优化流动相比例，得到在磷酸缓冲液：乙精=89%：11%时,出峰效果最好，5个单糖都达到了基线分离。经过多次实验验证，此方法有很好的重现性。根据“2.4”的方法，得到五种单糖标样的色谱图。通过对保留时间的比较，分别鉴定出葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、岩藻糖。图4PMR葡萄糖标样、PMP-木糖标样衍生化色谱图图5PMP-半乳糖标样、PMP-阿拉伯糖标样衍生化色谱图图6 PMP岩藻糖标样衍生化色谱图3.2 五种单糖标准曲线根据“2.4”的方法得到五种单糖的色谱图及峰面积大小。以各个单糖的浓度为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线，结

14、果如下：图7葡萄糖、木糖标准曲线图8半乳糖、阿拉伯糖标准曲线岩藻糖图9岩藻糖标准曲线表3五种单糖标准曲线单糖组分保留时间标准曲线方程相关系数葡萄糖4.373y=65706x-665.77R2=0.9995木糖5.757y=74525x-514.78R2=0.9996半乳糖7.397y=82880x-524.13R2=0.9999阿拉伯糖8.391y=91907x-683.33R2=0.9999岩藻糖8.894y=52239x+180.58R2=0.99933.3 茶叶样品中单糖含量的测定图IOPMP-碧螺春、PMP-高山雪峰衍生化色谱图图11PMP.铁观音、PMP台地茶衍生化色谱图iArl04Kf*ffH334IWBi*1S300gESMN图12PMP.龙井衍生化色谱图表4碧螺春单糖含量（mglg茶叶）单糖组分葡萄糖木糖半乳糖阿拉伯糖岩藻糖单糖含量3.26270.14770.44030.71682.2381表5高山雪峰单糖含量（mglg茶叶）单糖组分葡萄糖木糖半乳糖阿拉伯糖岩藻糖单糖含量2.86530.08101.31140.8090ND标注：ND（未检测到该4勿质