CN112198252A - 一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法，采用稀硫酸将纺织品样品进行水解处理，将水解液定容、过滤，得到前处理试液；采用9‑芴甲基氯甲酸酯和邻苯二甲醛对所述前处理试液进行柱前在线衍生化处理，得到待测试液；采用高效液相色谱仪测定所述待测试液中的羟脯氨酸含量。本发明将9‑芴甲基氯甲酸酯和邻苯二甲醛联用，克服二者单独使用时的缺陷，有利于羟脯氨酸的快速准确测定；方法操作简单，衍生过程容易实现自动化，灵敏度高，在9～180 pmol/L范围内线性关系较好，线性相关系数为0.99以上，方法检出限为2.5mg/kg。

Description

一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法
技术领域
本发明涉及一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法。
背景技术
纺织纤维作为纺织行业的主要原料之一，对纺织行业的发展有着十分重要的意义。近年来，人们对自身的卫生保健意识逐渐增强，同时随着工业发展，环境污染严重，大气中的二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物日益增加，这些污染物对人体影响较大，会造成人体皮肤过敏，因此维护皮肤健康非常必要。皮肤护理方式除了采用化妆品外，采用和人体直接接触的护肤整理服装面料作为皮肤保护屏障，是一种安全、有效的防护手段，因而皮肤护理功能整理引起重视，护肤纤维也应运而生。
护肤纤维不仅具有一般纤维所具有的力学性能，还具有美容护肤的效果。护肤纤维一般是通过加工整理技术，将具有美容护肤功效成分的添加剂整理到纤维上。采用护肤纤维制备出的纺织品同时具备可穿戴性与美容护肤性的功能。护肤纤维及其纺织品具有以下三方面的特性：(1)天然性：所用的原料源自天然原料提取物，对肌肤比较温和；(2)健康性：具有滋润和调节湿度的效果，特别适合针织内衣等面料；(3)安全性：赋予织物护肤调理的功能，对人体和环境无害。
国内外许多研发机构应用高新技术的功能整理，开发以动物类为主的整理剂，对纤维或织物进行特殊加工，不断发展开发出了系列护肤养颜的纤维和纺织品，比如胶原蛋白织物就是其中一种护肤养颜的纺织纤维。
胶原蛋白是一种纤维状蛋白质，具有独特的棒状螺旋结构，物理机械性能非常优越，与一般植物蛋白相比更适合于纺丝生产蛋白纤维。其纤维的强度较高，可制成纺织面料及服装，其本身特有的螺旋结构能牢牢锁住水分，保湿性优良，给皮肤带来长时间的滋润、护理效果，与人体皮肤具有较好的亲和性，穿着舒适。胶原蛋白在纺织品上的应用是今后纺织类用品发展的必然趋势。人们日常所使用的纺织品大多经过化学制剂加工处理，虽然可以达到各种各样的功能性效果，但对于人体的伤害也很大。而胶原蛋白是纯生物制剂，对人体没有任何副作用，天然环保，使人们不再忍受污染困扰，更能体现现代人类高品质健康生活的标准。美、德、日、韩等国使用胶原蛋白纤维制作的面料和衣物已推向市场，受到了消费者的欢迎。纺织织物用胶原蛋白柔软剂也已面世。胶原蛋白科技已经成功应用于国际市场，特别是欧洲、日韩等已经将胶原蛋白技术应用于市场。目前国内已有企业引进韩国胶原蛋白技术，成功将胶原蛋白运用于彩棉面料后整理，生产的胶原蛋白内衣不仅具有彩棉特有的绿色环保特点，同时又具有胶原蛋白特有的吸湿、保湿功能，已形成年产高、中档胶原蛋白护肤内衣10万套的生产能力。
胶原蛋白护肤纤维的出现是纺织行业与化妆品行业的一大突破，胶原蛋白护肤纤维及其纺织品引起了消费者极大的兴趣，已经成为纺织品市场竞争中的新热点，它的功能性和高附加值激励着企业的开发意识。但是由于检测方法和相关标准的缺乏，假冒伪劣产品横行，严重损害了消费者的利益。为了帮助企业加强产品质量控制，提高产品品质，保障消费者使用安全，同时为了帮助业界规范胶原蛋白织物的市场秩序和推动胶原蛋白护肤织物产业健康发展，研究纺织品中胶原蛋白含量的检测方法具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种科学合理、简洁快速的检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法。
本发明的技术方案如下：
本发明的一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法，其特征在于，采用稀硫酸将纺织品样品进行水解处理，将水解液定容、过滤，得到前处理试液；采用9-芴甲基氯甲酸酯和邻苯二甲醛对所述前处理试液进行柱前在线衍生化处理，得到待测试液；采用高效液相色谱仪测定所述待测试液中的羟脯氨酸含量。
更具体地，本发明的一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向试样中加入稀硫酸，在105～120℃下恒温水解14～20h，过滤获得水解液；向所述水解液中加入稀碱溶液中和至pH＝6～8并定容；取适量定容溶液用0.20～0.45μm微孔滤膜过滤，滤液作为前处理试液；
(2)采用9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC)和邻苯二甲醛(OPA)对所述前处理试液进行柱前在线衍生化处理，得到待测试液；
(3)将所述待测试液注入高效液相色谱仪中测定羟脯氨酸及其峰面积，根据标准曲线方程计算得到待测样品中羟脯氨酸的含量。
所述试样为将纺织品样品剪碎成不大于5mm×5mm的碎片；所述稀硫酸的摩尔浓度为2.0～3.2mol/L；所述稀碱溶液为摩尔浓度为0.5～7.5mol/L的NaOH或/和KOH的水溶液；
步骤(2)中，所述柱前衍生化处理采用自动进样器进样，进样程序为：(a)吸取2.5μL硼酸盐缓冲液；(b)吸取1.0μL样品；(c)于清洗口混合3.5μL，5次；(d)等待0.2分钟；(e)于清洗口洗针，3秒；(f)吸取0.5μL OPA；(g)于清洗口混合4μL，10次；(h)于清洗口洗针，3秒；(i)吸取0.4μLFMOC；(j)于清洗口混合4.4μL，10次；(k)于清洗口洗针，3秒；(l)吸取32μL水；(m)于清洗口混合20μL，8次；(n)进样；
所述高效液相色谱仪的测试条件为：色谱柱为Agilent Poroshell HPH-C18或者等效色谱柱，4.6x100 mm，2.7μm；柱温：30～50℃；以1.3～1.6mL/min的流速进行梯度洗脱；检测器为FLD荧光检测器，其检测条件为：激发波长266nm，发射波长305nm；
所述梯度洗脱的流动相由流动相A和流动相B组成，其中流动相A为含8～15mmol/L磷酸氢二钠和8～15mmol/L硼酸钠的缓冲溶液，流动相B为体积比(42～48):(42～48):10的甲醇、乙腈和水的混合溶液；
所述梯度洗脱的程序为：0～0.35min，B：2％；0.35～13.40min，B：57％；13.40～15.70min，B：100％；15.70～18.00min，B：2％；
所述标准曲线方程的制作过程为：准确称取适量羟脯氨酸标准品，采用稀HCl溶液超声溶解后定容，再稀释成一系列梯度标准工作溶液；将所述梯度标准工作溶液注入高效液相色谱仪中测定羟脯氨酸及其峰面积，以浓度为横坐标、羟脯氨酸的峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线，计算得到标准曲线方程。
本发明与现有技术相比，具有以下显著效果：
目前尚未检索到有关纺织品中胶原蛋白含量的液相色谱检测方法报道。由于OPA只能与一级氨基酸反应，不能与羟脯氨酸等二级氨基酸反应，而FMOC既能与一级氨基酸反应也能与二级氨基酸反应，所以本发明将OPA与FMOC联用，克服二者单独使用时的缺陷，有利于羟脯氨酸的快速准确测定；本发明的方法操作简单，衍生过程容易实现自动化，灵敏度高，在9～180pmol/L范围内线性关系较好，线性相关系数为0.99以上，方法检出限为2.5mg/kg。
附图说明
图1为标准羟脯氨酸的高效液相色谱图；
图2为羟脯氨酸的标准工作曲线图；
图3为纺织品试样中羟脯氨酸的高效液相色谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行阐述，然而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法，进行以下步骤：
(1)取适量纺织品样品剪成不大于5mm×5mm的碎片，混匀作为试样；称取1.0g试样(精确至0.0001g)放入三角烧瓶中，准确加入10ml浓度为3mol/L的硫酸溶液，盖上表面皿，放入110℃的烘箱中恒温水解16h；过滤，将所得水解液导入50mL容量瓶中，加入9.5mL浓度为6mol/L的NaOH溶液中和至pH＝6.8，定容，取适量定容液用0.45μm的微孔滤膜过滤，滤液作为前处理试液；
(2)采用9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC)和邻苯二甲醛(OPA)对前处理试液进行柱前在线衍生化处理，得到待测试液；柱前衍生化处理采用自动进样器进样，进样程序为：(a)吸取2.5μL硼酸盐缓冲液；(b)吸取1.0μL样品；(c)于清洗口混合3.5μL，5次；(d)等待0.2分钟；(e)于清洗口洗针，3秒；(f)吸取0.5μL OPA；(g)于清洗口混合4μL，10次；(h)于清洗口洗针，3秒；(i)吸取0.4μLFMOC；(j)于清洗口混合4.4μL，10次；(k)于清洗口洗针，3秒；(l)吸取32μL水；(m)于清洗口混合20μL，8次；(n)进样；
(3)准确称取适量羟脯氨酸标准品，用浓度为0.005mol/L的稀HCl溶液超声溶解，定容于容量瓶，稀释成9pmol/L、27pmol/L、45pmol/L、90pmol/L、180pmol/L的一系列梯度标准工作溶液；
将梯度标准工作溶液注入高效液相色谱仪，采用荧光检测器测定，以浓度为横坐标，被测物羟脯氨酸的色谱峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线，制作标准曲线方程；
高效液相色谱仪的测试条件为：色谱柱为Agilent Poroshell HPH-C18，4.6x100mm，2.7μm；柱温：30～50℃；以1.5mL/min的流速进行梯度洗脱；检测器为FLD荧光检测器，其检测条件为：激发波长266nm，发射波长305nm；
所述梯度洗脱采用的流动相由流动相A和流动相B组成，其中流动相A为含10mmol/L磷酸氢二钠和10mmol/L硼酸钠的缓冲溶液，流动相B为体积比45:45:10的甲醇、乙腈和水的混合溶液；梯度洗脱的程序为：0～0.35min，B：2％；0.35～13.40min，B：57％；13.40～15.70min，B：100％；15.70～18.00min，B：2％；
(3)将步骤(2)所得的待测试液注入高效液相色谱仪中，测定羟脯氨酸及其峰面积，根据标准曲线方程计算得到待测样品中羟脯氨酸的含量。
本发明的方法，在羟脯氨酸的梯度标准工作溶液浓度为9pmol/L、27pmol/L、45pmol/L、90pmol/L、180pmol/L时，回归方程y＝9.87127x+4.33124，相关系数R2＝0.9986，检出限为2.5mg/kg。
按照上述过程检测一个阳性样品，得到样品中胶原蛋白含量为147.0mg/kg。
实施例2
一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法，进行以下步骤：
(1)取适量纺织品样品剪成不大于5mm×5mm的碎片，混匀作为试样；称取1.2g试样(精确至0.0001g)放入三角烧瓶中，准确加入13ml浓度为2.5mol/L的硫酸溶液，盖上表面皿，放入120℃的烘箱中恒温水解20h；过滤，将所得水解液导入50mL容量瓶中，加入13.7mL浓度为4.5mol/L的NaOH溶液中和至pH＝7.2，定容，取适量定容液用0.45μm的微孔滤膜过滤，滤液作为前处理试液；
(2)采用9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC)和邻苯二甲醛(OPA)对前处理试液进行柱前在线衍生化处理，得到待测试液；柱前衍生化处理采用自动进样器进样，进样程序同实施例1；
(3)标准曲线方程和高效液相色谱仪的测试条件同实施例1；
(4)将步骤(2)所得的待测试液注入高效液相色谱仪中，测定羟脯氨酸及其峰面积，根据标准曲线方程计算得到待测样品中羟脯氨酸的含量。
按照上述过程检测一个阳性样品，得到样品中胶原蛋白含量为154.2mg/kg。
实验例1：实施例1的样品添加回收率实验及精密度实验
称取阴性样品1.0g，分别添加低、中、高3个浓度水平的羟脯氨酸标准溶液，每个浓度水平测定6个平行样，按照样品分析步骤处理，进行加标回收率和精密度试验，试验结果见表1。
表1样品中羟脯氨酸的空白回收率(n＝6)
Figure BDA0002705067500000081
结果表明，3个添加水平内的平均回收率为96.2％～101.2％，且RSD值小于3.63％。

Claims (9)

1.一种检测纺织品中胶原蛋白含量的测定方法，其特征在于，采用稀硫酸将纺织品样品进行水解处理，将水解液定容、过滤，得到前处理试液；采用9-芴甲基氯甲酸酯和邻苯二甲醛对所述前处理试液进行柱前在线衍生化处理，得到待测试液；采用高效液相色谱仪测定所述待测试液中的羟脯氨酸含量。
2.根据权利要求1所述的液相色谱测定法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）向试样中加入稀硫酸，在105～120℃下恒温水解14～20h，过滤获得水解液；向所述水解液中加入稀碱溶液中和至pH=6～8并定容；取适量定容溶液用0.20～0.45μm微孔滤膜过滤，滤液作为前处理试液；
（2）采用9-芴甲基氯甲酸酯和邻苯二甲醛对所述前处理试液进行柱前在线衍生化处理，得到待测试液；
（3）将所述待测试液注入高效液相色谱仪中测定羟脯氨酸及其峰面积，根据标准曲线方程计算得到待测样品中羟脯氨酸的含量。
3.根据权利要求1所述的液相色谱测定法，其特征在于，所述试样为将纺织品样品剪碎成不大于5mm×5mm的碎片。
4.根据权利要求1所述的液相色谱测定法，其特征在于，所述稀硫酸的摩尔浓度为2.0～3.2mol/L；所述稀碱溶液为摩尔浓度为0.5～7.5mol/L的NaOH或/和KOH的水溶液。
5.根据权利要求1所述的液相色谱测定法，其特征在于，步骤（2）中，所述柱前衍生化处理采用自动进样器进样，进样程序为：（a）吸取 2.5 μL硼酸盐缓冲液；（b）吸取 1.0 μL样品；（c）于清洗口混合 3.5 μL，5 次；（d）等待 0.2 分钟；（e）于清洗口洗针，3 秒；（f）吸取0.5 μL OPA；（g）于清洗口混合 4 μL，10 次；（h）于清洗口洗针，3 秒；（i）吸取 0.4 μLFMOC；（j）于清洗口混合 4.4 μL，10 次；（k）于清洗口洗针，3 秒；（l）吸取 32 μL水；（m）于清洗口混合 20 μL，8 次；（n）进样。
6.根据权利要求1所述的液相色谱测定法，其特征在于，所述高效液相色谱仪的测试条件为：色谱柱为Agilent Poroshell HPH-C18或者等效色谱柱，4.6x100 mm，2.7μm；柱温：30～50℃；以1.3～1.6mL/min的流速进行梯度洗脱；检测器为FLD荧光检测器，其检测条件为：激发波长266nm，发射波长305nm。
7.根据权利要求6所述的液相色谱测定法，其特征在于，所述梯度洗脱的流动相由流动相A和流动相B组成，其中流动相A为含8～15mmol/L磷酸氢二钠和8～15mmol/L硼酸钠的缓冲溶液，流动相B为体积比（42～48）:（42～48）:10的甲醇、乙腈和水的混合溶液。
8.根据权利要求7所述的液相色谱测定法，其特征在于，所述梯度洗脱的程序为：0～0.35min，B：2%；0.35～13.40min，B：57%；13.40～15.70min，B：100%；15.70～18.00min，B：2%。
9.根据权利要求1所述的液相色谱测定法，其特征在于，所述标准曲线方程的制作过程为：准确称取适量羟脯氨酸标准品，采用稀HCl溶液超声溶解后定容，再稀释成一系列梯度标准工作溶液；将所述梯度标准工作溶液注入高效液相色谱仪中测定羟脯氨酸及其峰面积，以浓度为横坐标、羟脯氨酸的峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线，计算得到标准曲线方程。
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