CN109932362B - 一种离子液体体系中还原糖含量的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离子液体体系中还原糖含量的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：(1)建立吸光度与离子液体浓度的一元线性回归方程；(2)确定不干扰还原糖测试的最佳离子液体浓度C_I；(3)建立吸光度与葡萄糖浓度的一元线性回归方程；(4)测试待测离子液体浓度为C_I时的吸光度，代入步骤(3)得到的方程中计算出还原糖的浓度C_S；(5)待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)＝C_S/C_I×100％。本发明提供的测试方法适用于多种离子液体体系，应用范围广，分析结果的准确性高；无需将还原糖从离子液体中分离，操作简单快速，检测灵敏度高，对离子液体的回收和还原糖的分离具有重要指导意义。

Description

一种离子液体体系中还原糖含量的测试方法

技术领域

本发明属于糖的定量分析技术领域，具体涉及一种还原糖含量的测试方法。

背景技术

纤维素来源广泛、储量丰富，通过进一步的溶解、再生、加工等处理可以制备再生纤维，被广泛应用于化工、纺织、食品、医药和生物材料等领域。离子液体具有稳定性高、溶解性能好、结构性质可调等优异的理化性能，可以高效溶解纤维素，制备性能优良的再生纤维。离子液体溶解纤维素制备再生纤维的过程具有溶解性可控、清洁无污染、工艺路线简单等优点。然而，离子液体价格较高，在溶解纤维素纺丝过程产生大量的离子液体水溶液，需对离子液体进行回收再利用，以降低生产成本。

在离子液体回收过程中发现，离子液体中还原糖含量随着其循环次数的增加而升高，这是由于溶解过程中纤维素在离子液体环境下存在不同程度的降解，当温度升高、时间延长、回收循环次数增加时，还原糖逐渐积累。随着离子液体的循环次数增加，还原糖含量过高，会影响回收后离子液体对纤维素的溶解性能。因此，需要通过定量分析法测定回收离子液体中的还原糖含量，并以此为依据选择离子液体中还原糖的分离方式，如萃取、吸附和纳滤等，以指导还原糖的分离和离子液体的回收利用。

目前测定还原糖的常用方法有高锰酸钾法、斐林试剂法、碘量法、3,5-二硝基水杨酸(DNS)法以及高效液相色谱(HPLC)法。CN 104007201A公开了一种基于离子色谱仪的离子液体体系多糖组分的分析方法，所述分析方法先将多糖水解成还原糖，然后采用离子色谱-脉冲安培法分析还原糖的种类和含量。CN101963578A公开了一种测定制浆黑液还原糖含量的方法，采用3,5-二硝基水杨酸双波长分光光度法，通过确定木素和葡萄糖在520nm和570nm处的吸光度与浓度比例，与未加木素的葡萄糖溶液进行对比，确定校正系数，排除木素的存在对还原糖含量测试的干扰，有效测定出酶解后黑液中还原糖含量。CN105954278A公开了一种干红葡萄酒中总糖含量的快速测定方法，提供了一种基于斐林滴定反应原理的还原糖测定方法，首先用标准葡萄糖溶液对还原糖自动测试仪进行标定验证，然后试样经酸水解后进行测试，简单、快速、准确测定葡萄酒中总糖的含量。CN 106814041A公开了一种烟草叶片还原糖的检测方法，将烟叶中浸提得到的还原糖与苦味酸及碳酸钠反应得到反应液，在285nm波长下检测反应液的吸光度，通过吸光度与还原糖的浓度对应关系计算出还原糖的含量。

然而在现有技术中，HPLC法只需将样品用流动相溶解后经0.45μm微孔滤膜过滤，然后进样至高效液相色谱仪，操作方便、灵敏度高，但离子液体作为低温熔融盐，大多数色谱柱不允许离子液体进入，因此具有很大的应用局限性；碘量法、高锰酸钾法、斐林试剂法均基于指示剂的颜色变化指示滴定终点，终点判定具有很大的人为误差，而且边加热边滴定的操作难度大，导致这些方法的准确性较低。加之还原糖含量的测定大多基于水溶液体系，离子液体体系中还原糖含量的测试方法尚不成熟，更鲜有研究涉及到离子液体对还原糖测试体系的影响。

基于此，开发一种能够便捷准确地测试离子液体体系中还原糖的含量、并能有效屏蔽离子液体对测试结果的影响的方法，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种离子液体体系中还原糖含量的测试方法。本发明提供的测试方法适用于多种离子液体体系，应用范围广；而且测试过程排除了离子液体造成的影响，使测试结果准确性高，灵敏度好。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种离子液体体系中还原糖含量的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

(1)建立吸光度与离子液体浓度的标准曲线，得到其一元线性回归方程；

(2)确定不干扰还原糖测试的最佳离子液体浓度C_I；

(3)建立吸光度与葡萄糖浓度的标准曲线，得到其一元线性回归方程；

(4)测试待测离子液体浓度为C_I时的吸光度，代入步骤(3)得到的一元线性回归方程中计算出还原糖的浓度C_S；

(5)将步骤(4)得到的C_S与步骤(2)得到的C_I代入如下还原糖的质量百分含量计算公式ω(％)＝C_S/C_I×100％中，得到待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)。

本发明提供的测试方法通过步骤(1)和步骤(2)精确判断出离子液体浓度与吸光度的关系，得到了不干扰还原糖测试的最佳离子液体浓度，从而能够在后续的还原糖测试中排除离子液体对测试结果的影响，大大提升了测试结果的准确性；而且步骤(1)和步骤(2)适用于多种离子液体，因此本发明提供的测试方法具有普适性、应用范围广。

优选地，步骤(1)所述一元线性回归方程的建立方法为：配制梯度浓度的离子液体标准溶液，所述离子液体标准溶液中含有相同浓度的3,5-二硝基水杨酸；在可见光波长范围内测定所述离子液体标准溶液的吸光度；在波长范围460～580nm内间隔均匀地选取至少5个波长，例如6个、7个、8个、9个、10个或12个，建立所述波长下吸光度与离子液体浓度的一元线性回归方程，取判定系数R²最大的一元线性回归方程记为式I：

A₁＝ε₁·C₁+N₁ 式I

其中，A₁为离子液体标准溶液的吸光度；C₁为离子液体的浓度，单位为g/L；ε₁、N₁均为常数；式I对应的波长记为λ_I；

优选地，步骤(2)所述C_I的确定方法为：在可见光波长范围内测定空白样品的吸光度，所述空白样品中含有与步骤(1)中相同浓度的3,5-二硝基水杨酸；取波长λ_I对应的吸光度，记为A_I；将A_I代入步骤(1)得到的式I中，计算出不干扰还原糖测试的最佳离子液体浓度，记为C_I；

优选地，步骤(3)所述一元线性回归方程的建立方法为：配制梯度浓度的葡萄糖标准溶液，所述葡萄糖标准溶液中含有与步骤(1)中相同浓度的3,5-二硝基水杨酸；在可见光波长范围内测定所述葡萄糖标准溶液的吸光度；建立λ_I波长下吸光度与葡萄糖浓度的一元线性回归方程，记为式II：

A₂＝ε₂·C₂+N₂ 式II

其中，A₂为葡萄糖标准溶液的吸光度；C₂为葡萄糖浓度，单位为g/L；ε₂、N₂均为常数；

优选地，步骤(4)所述C_S的计算方法为：将待测离子液体配制成浓度为步骤(2)得到的C_I的待测溶液，所述待测溶液中含有与步骤(1)中相同浓度的3,5-二硝基水杨酸；在可见光波长范围内测定所述待测溶液的吸光度，取波长λ_I对应的吸光度，记为A_S；将A_S代入步骤(3)得到的式II中，计算出待测溶液中还原糖的浓度，记为C_S。

本发明提供的离子液体体系中还原糖含量的测试方法，一方面无需将还原糖与离子液体分离，不仅避免了还原糖与离子液体分离过程中组分损失造成的测试误差，而且大大简化了测试程序。另一方面，本发明采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法实现还原糖的定量检测，其原理是DNS与还原糖在碱性加热条件下会发生氧化还原反应，生成棕红色产物3-氨基-5-硝基水杨酸，该产物在一定浓度范围内的颜色深度与还原糖含量成正比例关系，因此用紫外-可见分光光度计测定产物的吸光度就可以定量测算出还原糖的含量；相对于传统的高锰酸钾法、斐林试剂法、碘量法，本发明采用的DNS法避免了上述传统方法显色条件难以控制、滴定终点不易判断等问题，提高了分析结果的准确性。另外，本发明提供的测试方法通过多步测试分别研究了离子液体和还原糖与DNS的显色反应，从而排除了离子液体对还原糖测试的干扰，使测试结果更接近真实值。

优选地，所述离子液体选自烷基咪唑盐、烷基吡啶盐或1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯盐中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述离子液体选自1-乙基-3-甲基-咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基-咪唑磷酸二甲酯、1-乙基-3-甲基-咪唑磷酸二乙酯、1-乙基-3-甲基-咪唑磷酸二丁酯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二甲酯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二乙酯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二丁酯或1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯醋酸盐中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述离子液体选自1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二乙酯、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐或1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯醋酸盐中的任意1种或至少2种的组合。

优选地，步骤(1)、步骤(3)、步骤(4)所述3,5-二硝基水杨酸的浓度为0.1～2.5g/L，例如0.12g/L、0.15g/L、0.2g/L、0.4g/L、0.6g/L、0.8g/L、1.0g/L、1.3g/L、1.5g/L、2.0g/L或2.3g/L，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(1)所述梯度浓度的离子液体标准溶液中离子液体的浓度为0.4～50g/L，例如0.5g/L、1.0g/L、5.0g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L、30g/L、35g/L、40g/L或45g/L，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(1)所述梯度浓度的离子液体标准溶液的梯度个数不少于4个，例如5个、7个、9个、11个、15个或17个，进一步优选为5～8个。

优选地，步骤(3)所述梯度浓度的葡萄糖标准溶液中葡萄糖的浓度为0～1.0g/L，例如0.01g/L、0.03g/L、0.05g/L、0.08g/L、0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.7g/L或0.9g/L，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(3)所述梯度浓度的葡萄糖标准溶液的梯度个数不少于5个，例如6个、7个、9个、11个、15个或17个，进一步优选为6～10个。

优选地，步骤(1)所述配制梯度浓度的离子液体标准溶液的方法为：将不同浓度的离子液体水溶液与3,5-二硝基水杨酸混合，得到混合液；将所述混合液加热使其充分反应，然后冷却至室温；

优选地，所述加热的温度为80～110℃，例如85℃、90℃、95℃、98℃、100℃或105℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述加热的时间为1～8min，例如1.5min、2min、3min、4min、5min、6min或7min。

优选地，步骤(3)所述配制梯度浓度的葡萄糖标准溶液的方法为：将不同浓度的葡萄糖水溶液与3,5-二硝基水杨酸混合，得到混合液；将所述混合液加热使其充分反应，然后冷却至室温；

优选地，所述加热的温度为80～110℃，例如85℃、90℃、95℃、98℃、100℃或105℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述加热的时间为4～10min，例如4.5min、5min、6min、7min、8min或9min，进一步优选5min。

优选地，步骤(4)所述待测离子液体为含有还原糖的离子液体。

优选地，步骤(4)所述待测离子液体为溶解糖的离子液体回收液，所述离子液体回收液中含有还原糖；

优选地，所述糖选自纤维素、半纤维素、木质素、淀粉或蔗糖中的任意一种或至少两种的组合。

本发明所述离子液体回收液，多数为离子液体溶解纤维素等多糖制备再生纤维后产生的离子液体溶液，为了降低生产成本，需将该离子液体溶液进行回收再利用；但纤维素等多糖在溶解过程中不可避免地发生降解产生还原糖，因此离子液体回收液中存在以葡萄糖为主的还原糖。随着离子液体回收再利用的循环次数增多，还原糖含量逐渐累积，当还原糖含量上升到一定量时，就会影响离子液体回收液的进一步使用。因此，本发明提供的测试方法能够便捷准确地测试离子液体回收液中还原糖的含量，以此含量为依据来确定离子液体回收液的处理方式。

优选地，所述离子液体回收液的制备方法包括以下步骤：

(i)将糖溶解于离子液体得到溶液；

(ii)向步骤(i)得到的溶液中加入凝固剂，过滤分离得到沉淀与滤液；

(iii)收集步骤(ii)得到的滤液，纯化、干燥，得到所述离子液体回收液；

优选地，步骤(i)所述溶解的条件为加热、搅拌；

优选地，所述加热的温度为60～140℃，例如65℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或135℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，所述加热的时间为6～12小时，例如6.5小时、7小时、8小时、9小时、10小时或11小时，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

优选地，步骤(ii)所述凝固剂为挥发性溶剂；

优选地，所述挥发性溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚、环氧丙烷、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、去离子水、甲酸或乙酸中的任意1种或至少2种的组合。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的离子液体体系中还原糖含量的测试方法适用于多种类型的离子液体，应用范围广；基于DNS法实现还原糖的定量检测，避免了传统方法中酸碱中和放热、显色条件难以控制、滴定终点不易判断等问题，提高了分析结果的准确性；本发明提供的测试方法无需将还原糖从离子液体中分离后再进行测试，测试过程排除了离子液体对测试结果的干扰，使结果更接近真实值；而且操作简单快速，检测灵敏度高，重现性好，样品消耗少；另外，通过本发明提供的测试方法可以逐步建立起离子液体体系中还原糖含量的测试样品数据库，在分析回收的离子液体中还原糖含量时可直接查询得到离子液体的最佳测试浓度与波长，拓展性极好。

附图说明

图1为本发明实施例1中502nm、512nm、522nm、532nm、542nm处吸光度与离子液体浓度之间的关系图；

图2为本发明实施例1中522nm处吸光度与葡萄糖浓度的关系图；

图3为本发明实施例3中498nm、508nm、518nm、528nm、538nm处吸光度与离子液体浓度之间的关系图；

图4为本发明实施例3中508nm处吸光度与葡萄糖浓度的关系图；

图5为本发明实施例5中498nm、508nm、518nm、528nm、538nm处吸光度与离子液体浓度之间的关系图；

图6为本发明实施例5中518nm处吸光度与葡萄糖浓度的关系图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例中提供一种1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]OAc)体系中还原糖含量的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

(1)配制梯度浓度的[EMIM]OAc标准溶液：准确称取[EMIM]OAc 50.00g，加少量去离子水溶解后，转移至100.00mL容量瓶中，用去离子水定容至100.00mL，得到浓度为500.00g/L的[EMIM]OAc水溶液；然后取5支比色管，分别加入0.50mL、0.75mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL的所述[EMIM]OAc水溶液，进一步加水稀释到2.00mL；向上述5组溶液中分别加入0.60mL 5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min后取出，用冷水冷却到室温，定容至25.00mL，得到梯度浓度的[EMIM]OAc标准溶液。

用紫外可见分光光度计测试上述5组[EMIM]OAc标准溶液的吸光度，分别取502nm、512nm、522nm、532nm、542nm处的吸光度为纵坐标、[EMIM]OAc浓度为横坐标，得到的关系如图1所示；建立一元线性回归方程，其中522nm处的判定系数R²最大，为0.9941，因此取该处吸光度与[EMIM]OAc浓度的一元线性回归方程记为式I：

A₁＝3×10^-3·C₁+0.0376 式I

其中，A₁为[EMIM]OAc标准溶液的吸光度；C₁为[EMIM]OAc的浓度，单位为g/L；式I对应的波长λ_I为522nm。

(2)在比色管中加入2.00mL去离子水，然后加入0.60mL 5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min后取出，用冷水冷却到室温，定容至25.00mL，得到空白样品；用紫外可见分光光度计测试空白样品的吸光度，波长λ_I＝522nm处的吸光度A_I为0.076；将A_I＝0.076代入步骤(1)得到的式I中，计算出不干扰还原糖测试的最佳离子液体浓度C_I＝12.83g/L。

(3)配制梯度浓度的葡萄糖标准溶液：准确称取葡萄糖1.00g(预先在80℃烘至恒重)，加少量去离子水溶解后，转移至1L容量瓶中，用去离子水定容至1L，混匀后保存于4℃冰箱中备用，浓度为1.00g/L；然后取7支比色管，分别加入0.00mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL、1.20mL葡萄糖溶液，加水稀释到2.00mL，再加入0.60mL 5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min，取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL。

用紫外可见分光光度计测试上述7组葡萄糖标准溶液的吸光度，建立波长λ_I＝522nm处吸光度与葡萄糖浓度的关系图如图2所示，522nm处吸光度与葡萄糖浓度的一元线性回归方程记为式II：

A₂＝16.3·C₂+0.0762 式II

其中，A₂为葡萄糖标准溶液的吸光度；C₂为葡萄糖浓度，单位为g/L。

(4)[EMIM]OAc回收液的制备：称取1.00g微晶纤维素(聚合度＝220)，加入到装有9.00g[EMIM]OAc的圆底烧瓶中，于125℃油浴中机械搅拌8h；再加入20.00g冰醋酸，继续搅拌5min，过滤得沉淀(即再生纤维素)和滤液(即[EMIM]OAc的冰醋酸溶液)；将滤液移入两个15mL的离心管中，10000rmp下离心10min，取上清液放入真空干燥箱中，在75℃条件下干燥24h，得到[EMIM]OAc回收液。

将[EMIM]OAc回收液配制成浓度为C_I＝12.83g/L的待测溶液：取321mg[EMIM]OAc回收液加入到比色管中，加水稀释至2mL，再加入0.60mL 5g/LDNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min；取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL，得到[EMIM]OAc浓度为12.83g/L的待测溶液。

用紫外可见分光光度计测试待测溶液的吸光度，所述待测溶液在波长λ_I＝522nm处的吸光度为A_S＝0.239；将A_S＝0.239代入步骤(3)得到的式II中，计算出待测溶液中还原糖的浓度C_S＝0.0100g/L。

(5)将步骤(4)得到的C_S与步骤(2)得到的C_I代入如下还原糖的质量百分含量计算公式ω(％)＝C_S/C_I×100％中，得到待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)为0.0779％。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，步骤(4)中[EMIM]OAc回收液的制备：将25mg葡萄糖与50g离子液体[EMIM]OAc混合均匀，得到[EMIM]OAc回收液，所述[EMIM]OAc回收液中还原糖的理论质量百分含量为0.05％。

将[EMIM]OAc回收液配制成浓度为C_I＝12.83g/L的待测溶液：取321mg[EMIM]OAc回收液加入到比色管中，加水稀释至2mL，再加入0.60mL 5g/LDNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min；取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL，得到[EMIM]OAc浓度为12.83g/L的待测溶液。

用紫外可见分光光度计测试待测溶液的吸光度，所述待测溶液在波长λ_I＝522nm处的吸光度为A_S＝0.179；将A_S＝0.179代入步骤(3)得到的式II中，计算出待测溶液中还原糖的浓度C_S＝0.0063g/L。

(5)将步骤(4)得到的C_S与步骤(2)得到的C_I代入如下还原糖的质量百分含量计算公式ω(％)＝C_S/C_I×100％中，得到待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)为0.0491％。

由此可得，本实施例中待测离子液体中还原糖的理论质量百分含量为0.05％，通过本发明所述测试方法得到的测试值为0.0491％，二者之间的误差为1.8％，证明了本发明所述测试方法得到的测试结果与真实值接近，具有较高的准确性。

实施例3

本实施例中提供一种1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二乙酯([DBNE]DEP)体系中还原糖含量的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

(1)配制梯度浓度的[DBNE]DEP标准溶液：准确称取[DBNE]DEP 50.00g，加少量去离子水溶解后，转移至100.00mL容量瓶中，用去离子水定容至100.00mL，得到浓度为500.00g/L的[DBNE]DEP水溶液；然后取8支比色管，分别加入0.25mL、0.50mL、0.75mL、1.00mL、1.25mL、1.50mL、1.75mL、2.00mL的所述[DBNE]DEP水溶液，进一步加水稀释到2.00mL；向上述8组溶液中分别加入0.60mL 5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min后取出，用冷水冷却到室温，定容至25.00mL，得到梯度浓度的[DBNE]DEP标准溶液。

用紫外可见分光光度计测试上述8组[DBNE]DEP标准溶液的吸光度，分别取498nm、508nm、518nm、528nm、538nm处的吸光度为纵坐标、[DBNE]DEP浓度为横坐标，得到的关系如图3所示；建立一元线性回归方程，其中508nm处的判定系数R²最大，为0.9983，因此取该处吸光度与[DBNE]DEP浓度的一元线性回归方程记为式I：

A₁＝8.2×10^-4·C₁+0.0708 式I

其中，A₁为[DBNE]DEP标准溶液的吸光度；C₁为[DBNE]DEP的浓度，单位为g/L；式I对应的波长λ_I为508nm。

(2)在比色管中加入2.00mL去离子水，然后加入0.60mL 5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min后取出，用冷水冷却到室温，定容至25.00mL，得到空白样品；用紫外可见分光光度计测试空白样品的吸光度，波长λ_I＝508nm处的吸光度A_I为0.082；将A_I＝0.082代入步骤(1)得到的式I中，计算出不干扰还原糖测试的最佳离子液体浓度C_I＝13.76g/L。

(3)配制梯度浓度的葡萄糖标准溶液：准确称取葡萄糖1.00g(预先在80℃烘至恒重)，加少量去离子水溶解后，转移至1L容量瓶中，用去离子水定容至1L，混匀后保存于4℃冰箱中备用，浓度为1.00g/L；然后取9支比色管，分别加入0.00mL、0.08mL、0.16mL、0.24mL、0.32mL、0.40mL、0.48mL、0.56mL、0.64mL葡萄糖溶液，加水稀释到2.00mL，再加入0.60mL5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min，取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL。

用紫外可见分光光度计测试上述9组葡萄糖标准溶液的吸光度，建立波长λ_I＝508nm处吸光度与葡萄糖浓度的关系图如图4所示，508nm处吸光度与葡萄糖浓度的一元线性回归方程记为式II：

A₂＝20.845·C₂+0.082 式II

其中，A₂为葡萄糖标准溶液的吸光度；C₂为葡萄糖浓度，单位为g/L。

(4)[DBNE]DEP回收液的制备：称取1.00g棉浆纤维素(聚合度＝720)，加入到装有9.00g[DBNE]DEP的圆底烧瓶中，于110℃油浴中机械搅拌7h；再加入20.00g去离子水，继续搅拌5min，过滤得沉淀(即再生纤维素)和滤液(即[DBNE]DEP水溶液)；将滤液移入两个15mL的离心管中，10000rmp下离心10min，取上清液放入真空干燥箱中，在55℃条件下干燥24h，得到[DBNE]DEP回收液。

将[DBNE]DEP回收液配制成浓度为C_I＝13.76g/L的待测溶液：取344mg[DBNE]DEP回收液加入到比色管中，加水稀释至2mL，再加入0.60mL 5g/LDNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min；取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL，得到[DBNE]DEP浓度为13.76g/L的待测溶液。

用紫外可见分光光度计测试待测溶液的吸光度，所述待测溶液在波长λ_I＝508nm处的吸光度为A_S＝0.125；将A_S＝0.125代入步骤(3)得到的式II中，计算出待测溶液中还原糖的浓度C_S＝0.0021g/L。

(5)将步骤(4)得到的C_S与步骤(2)得到的C_I代入如下还原糖的质量百分含量计算公式ω(％)＝C_S/C_I×100％中，得到待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)为0.0153％。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于，步骤(4)中[DBNE]DEP回收液的制备：将25mg葡萄糖与50g离子液体[DBNE]DEP混合均匀，得到[DBNE]DEP回收液，所述[DBNE]DEP回收液中还原糖的理论质量百分含量为0.05％。

将[DBNE]DEP回收液配制成浓度为C_I＝13.76g/L的待测溶液：取344mg[DBNE]DEP回收液加入到比色管中，加水稀释至2mL，再加入0.60mL 5g/LDNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min；取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL，得到[DBNE]DEP浓度为13.76g/L的待测溶液。

用紫外可见分光光度计测试待测溶液的吸光度，所述待测溶液在波长λ_I＝508nm处的吸光度为A_S＝0.2251；将A_S＝0.2251代入步骤(3)得到的式II中，计算出待测溶液中还原糖的浓度C_S＝0.0069g/L。

(5)将步骤(4)得到的C_S与步骤(2)得到的C_I代入如下还原糖的质量百分含量计算公式ω(％)＝C_S/C_I×100％中，得到待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)为0.0501％。

由此可得，本发明提供的测试方法测得离子液体[DBNE]DEP体系中还原糖的质量百分含量与理论质量百分含量的误差为0.2％，证明了本发明所述测试方法得到的测试结果与真实值接近，具有较高的准确性。

实施例5

本实施例中提供一种1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯醋酸盐([DBNH]OAc)体系中还原糖含量的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

(1)配制梯度浓度的[DBNH]OAc标准溶液：准确称取[DBNH]OAc 50.00g，加少量去离子水溶解后，转移至100.00mL容量瓶中，用去离子水定容至100.00mL，得到浓度为500.00g/L的[DBNH]OAc水溶液；然后取8支比色管，分别加入0.25mL、0.50mL、0.75mL、1.00mL、1.25mL、1.50mL、1.75mL、2.00mL的所述[DBNH]OAc水溶液，进一步加水稀释到2.00mL；向上述8组溶液中分别加入0.60mL 5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min后取出，用冷水冷却到室温，定容至25.00mL，得到梯度浓度的[DBNH]OAc标准溶液。

用紫外可见分光光度计测试上述8组[DBNH]OAc标准溶液的吸光度，分别取498nm、508nm、518nm、528nm、538nm处的吸光度为纵坐标、[DBNH]OAc浓度为横坐标，得到的关系如图5所示；建立一元线性回归方程，其中518nm处的判定系数R²最大，为0.9971，因此取该处吸光度与[DBNE]DEP浓度的一元线性回归方程记为式I：

A₁＝8.0×10^-4·C₁+0.0662 式I

其中，A₁为[DBNH]OAc标准溶液的吸光度；C₁为[DBNH]OAc的浓度，单位为g/L；式I对应的波长λ_I为518nm。

(2)在比色管中加入2.00mL去离子水，然后加入0.60mL 5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min后取出，用冷水冷却到室温，定容至25.00mL，得到空白样品；用紫外可见分光光度计测试空白样品的吸光度，波长λ_I＝518nm处的吸光度A_I为0.079；将A_I＝0.079代入步骤(1)得到的式I中，计算出不干扰还原糖测试的最佳离子液体浓度C_I＝16.09g/L。

(3)配制梯度浓度的葡萄糖标准溶液：准确称取葡萄糖1.00g(预先在80℃烘至恒重)，加少量去离子水溶解后，转移至1L容量瓶中，用去离子水定容至1L，混匀后保存于4℃冰箱中备用，浓度为1.00g/L；然后取9支比色管，分别加入0.00mL、0.08mL、0.16mL、0.24mL、0.32mL、0.40mL、0.48mL、0.56mL、0.64mL葡萄糖溶液，加水稀释到2.00mL，再加入0.60mL5g/L DNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min，取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL。

用紫外可见分光光度计测试上述9组葡萄糖标准溶液的吸光度，建立波长λ_I＝518nm处吸光度与葡萄糖浓度的关系图如图6所示，518nm处吸光度与葡萄糖浓度的一元线性回归方程记为式II：

A₂＝14.8·C₂+0.056 式II

其中，A₂为葡萄糖标准溶液的吸光度；C₂为葡萄糖浓度，单位为g/L。

(4)[DBNH]OAc回收液的制备：称取1.00g棉浆纤维素(聚合度＝1000)，加入到装有9.00g[DBNH]OAc的圆底烧瓶中，于100℃油浴中机械搅拌10h；再加入20.00g无水乙醇，继续搅拌5min，过滤得沉淀(即再生纤维素)和滤液(即[DBNH]OAc的乙醇溶液)；将滤液移入两个15mL的离心管中，10000rmp下离心10min，取上清液放入真空干燥箱中，在45℃条件下干燥24h，得到[DBNH]OAc回收液。

将[DBNH]OAc回收液配制成浓度为C_I＝16.09g/L的待测溶液：取402mg[DBNH]OAc回收液加入到比色管中，加水稀释至2mL，再加入0.60mL 5g/LDNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min；取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL，得到[DBNH]OAc浓度为16.09g/L的待测溶液。

用紫外可见分光光度计测试待测溶液的吸光度，所述待测溶液在波长λ_I＝518nm处的吸光度为A_S＝0.342；将A_S＝0.342代入步骤(3)得到的式II中，计算出待测溶液中还原糖的浓度C_S＝0.0193g/L。

(5)将步骤(4)得到的C_S与步骤(2)得到的C_I代入如下还原糖的质量百分含量计算公式ω(％)＝C_S/C_I×100％中，得到待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)为0.1200％。

实施例6

本实施例与实施例5的区别在于，步骤(4)中[DBNH]OAc回收液的制备：将25mg葡萄糖与50g离子液体[DBNH]OAc混合均匀，得到[DBNH]OAc回收液，所述[DBNH]OAc回收液中还原糖的理论质量百分含量为0.05％。

将[DBNH]OAc回收液配制成浓度为C_I＝16.09g/L的待测溶液：取402mg[DBNH]OAc回收液加入到比色管中，加水稀释至2mL，再加入0.60mL 5g/LDNS试剂，摇匀，沸水浴中放置5min；取出后用冷水冷却到室温，再定容至25.00mL，得到[DBNH]OAc浓度为16.09g/L的待测溶液。

用紫外可见分光光度计测试待测溶液的吸光度，所述待测溶液在波长λ_I＝518nm处的吸光度为A_S＝0.1741；将A_S＝0.1741代入步骤(3)得到的式II中，计算出待测溶液中还原糖的浓度C_S＝0.0080g/L。

(5)将步骤(4)得到的C_S与步骤(2)得到的C_I代入如下还原糖的质量百分含量计算公式ω(％)＝C_S/C_I×100％中，得到待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)为0.0497％。

由此可得，本发明提供的测试方法测得离子液体[DBNH]OAc体系中还原糖的质量百分含量与理论质量百分含量的误差为0.6％，证明了本发明所述测试方法得到的测试结果与真实值接近，具有较高的准确性。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的离子液体体系中还原糖含量的测试方法，但本发明并不局限于上述步骤，即不意味着本发明必须依赖上述步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (29)

1.一种离子液体体系中还原糖含量的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：

(1)配制梯度浓度的离子液体标准溶液，所述离子液体标准溶液中含有相同浓度的3,5-二硝基水杨酸；在可见光波长范围内测定所述离子液体标准溶液的吸光度；在波长范围460～580nm内间隔均匀地选取至少5个波长，建立所述波长下吸光度与离子液体浓度的一元线性回归方程，取判定系数R²最大的一元线性回归方程记为式I：

A₁＝ε₁·C₁+N₁ 式I

其中，A₁为离子液体标准溶液的吸光度；C₁为离子液体的浓度，单位为g/L；ε₁、N₁均为常数；式I对应的波长记为λ_I；

(2)在可见光波长范围内测定空白样品的吸光度，所述空白样品中含有与步骤(1)中相同浓度的3,5-二硝基水杨酸；取波长λ_I对应的吸光度，记为A_I；将A_I代入步骤(1)得到的式I中，计算出不干扰还原糖测试的最佳离子液体浓度C_I；

(3)建立吸光度与葡萄糖浓度的标准曲线，得到其一元线性回归方程；

(4)测试待测离子液体浓度为C_I时的吸光度，将该吸光度代入步骤(3)得到的一元线性回归方程中计算出还原糖的浓度C_S；

(5)将步骤(4)得到的C_S与步骤(2)得到的C_I代入如下还原糖的质量百分含量计算公式ω(％)＝C_S/C_I×100％中，得到待测离子液体中还原糖的质量百分含量ω(％)。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(3)所述一元线性回归方程的建立方法为：配制梯度浓度的葡萄糖标准溶液，所述葡萄糖标准溶液中含有与步骤(1)中相同浓度的3,5-二硝基水杨酸；在可见光波长范围内测定所述葡萄糖标准溶液的吸光度；建立λ_I波长下吸光度与葡萄糖浓度的一元线性回归方程，记为式II：

A₂＝ε₂·C₂+N₂ 式II

其中，A₂为葡萄糖标准溶液的吸光度；C₂为葡萄糖浓度，单位为g/L；ε₂、N₂均为常数。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(4)所述C_S的计算方法为：将待测离子液体配制成浓度为步骤(2)得到的C_I的待测溶液，所述待测溶液中含有与步骤(1)中相同浓度的3,5-二硝基水杨酸；在可见光波长范围内测定所述待测溶液的吸光度，取波长λ_I对应的吸光度，记为A_S；将A_S代入步骤(3)得到的式II中，计算出待测溶液中还原糖的浓度，记为C_S。

4.根据权利要求1～3任一项所述的测试方法，其特征在于，所述离子液体选自烷基咪唑盐、烷基吡啶盐或1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯盐中的任意1种或至少2种的组合。

5.根据权利要求1～3任一项所述的测试方法，其特征在于，所述离子液体选自1-乙基-3-甲基-咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基-咪唑磷酸二甲酯、1-乙基-3-甲基-咪唑磷酸二乙酯、1-乙基-3-甲基-咪唑磷酸二丁酯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二甲酯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二乙酯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二丁酯或1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯醋酸盐中的任意1种或至少2种的组合。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述离子液体选自1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯磷酸二乙酯、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐或1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯醋酸盐中的任意1种或至少2种的组合。

7.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)所述3,5-二硝基水杨酸的浓度为0.1～2.5g/L。

8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)所述梯度浓度的离子液体标准溶液中离子液体的浓度为0.4～50g/L。

9.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)所述梯度浓度的离子液体标准溶液的梯度个数不少于4个。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)所述梯度浓度的离子液体标准溶液的梯度个数为5～8个。

11.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，步骤(3)所述梯度浓度的葡萄糖标准溶液中葡萄糖的浓度为0～1.0g/L。

12.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，步骤(3)所述梯度浓度的葡萄糖标准溶液的梯度个数不少于5个。

13.根据权利要求12所述的测试方法，其特征在于，步骤(3)所述梯度浓度的葡萄糖标准溶液的梯度个数为6～10个。

14.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)所述配制梯度浓度的离子液体标准溶液的方法为：将不同浓度的离子液体水溶液与3,5-二硝基水杨酸混合，得到混合液；将所述混合液加热使其充分反应，然后冷却至室温。

15.根据权利要求14所述的测试方法，其特征在于，所述加热的温度为80～110℃。

16.根据权利要求14所述的测试方法，其特征在于，所述加热的时间为1～8min。

17.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，步骤(3)所述配制梯度浓度的葡萄糖标准溶液的方法为：将不同浓度的葡萄糖水溶液与3,5-二硝基水杨酸混合，得到混合液；将所述混合液加热使其充分反应，然后冷却至室温。

18.根据权利要求17所述的测试方法，其特征在于，所述加热的温度为80～110℃。

19.根据权利要求17所述的测试方法，其特征在于，所述加热的时间为4～10min。

20.根据权利要求19所述的测试方法，其特征在于，所述加热的时间为5min。

21.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(4)所述待测离子液体为含有还原糖的离子液体。

22.根据权利要求21所述的测试方法，其特征在于，所述待测离子液体为溶解糖的离子液体回收液，所述离子液体回收液中含有还原糖。

23.根据权利要求22所述的测试方法，其特征在于，所述糖选自纤维素、半纤维素、木质素、淀粉或蔗糖中的任意一种或至少两种的组合。

24.根据权利要求22所述的测试方法，其特征在于，所述离子液体回收液的制备方法包括以下步骤：

(i)将糖溶解于离子液体得到溶液；

(ii)向步骤(i)得到的溶液中加入凝固剂，过滤分离得到沉淀与滤液；

(iii)收集步骤(ii)得到的滤液，纯化、干燥，得到所述离子液体回收液。

25.根据权利要求24所述的测试方法，其特征在于，步骤(i)所述溶解的条件为加热、搅拌。

26.根据权利要求25所述的测试方法，其特征在于，所述加热的温度为60～140℃。

27.根据权利要求25所述的测试方法，其特征在于，所述加热的时间为6～12小时。

28.根据权利要求24所述的测试方法，其特征在于，步骤(ii)所述凝固剂为挥发性溶剂。

29.根据权利要求28所述的测试方法，其特征在于，所述挥发性溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚、环氧丙烷、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、去离子水、甲酸或乙酸中的任意1种或至少2种的组合。

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