挥发性有机酸和脂肪酸分析的对比研究——使用 DB-FATWAX 超高惰性色谱柱及其他 WAX 气相色谱柱

摘要

本应用简报评估了 Agilent J&W DB-FATWAX 超高惰性气相色谱柱在 C2–C7 游离脂肪酸水溶液、C2–C18 有机酸和 Agilent WAX UI 测试混标分析中的性能。DB-FATWAX 超高惰性气相色谱柱对水性基质的重复进样具有出色的稳定性。与 Agilent J&W DBFFAP 气相色谱柱等酸改性的 WAX 色谱柱相比，DB-FATWAX UI 色谱柱能够使短链挥发性有机酸获得与之相当或更出色的峰形。结果表明与其他市售 WAX 色谱柱相比，DB-FATWAX UI 柱在分析未衍生挥发性有机酸和游离脂肪酸时，具有卓越的惰性、热稳定性和保留时间重现性。

前言

监测挥发性有机酸和脂肪酸的种类是食品、香精、酒精饮料和其他行业中经常需要使用的分析方法。在生命科学研究中，实验室通常通过分析细菌培养基中提取出的脂肪酸谱来鉴定细菌。还会经常对发酵中的厌氧或好氧消化的短链有机酸（C2 至 C7）进行监测。这一过程可以采用顶空/气相色谱结合，或液液萃取然后再通过气相色谱分析的方法。最常见的方法是直接进样各种酸的水溶液。未衍生挥发性有机酸很难采用气相色谱分析来进行定量，因为这些强极性化合物与色谱柱上的活性位点有较强的相互作用，导致拖尾或峰分离变差，增加低浓度下的定量分析难度。对某些酸，这些吸附是不可逆的。直接进样方法需要采用在强酸和水中不会分解的气相色谱固定相。

通常，会将脂肪酸衍生化为甲酯进行分析。为鉴定和定量食品行业的消费品，常规方法是通过测定脂肪和油中各种饱和与不饱和脂肪酸的比例来分析脂肪酸甲酯。而这些预处理步骤繁琐而耗时，而且有可能会出现酸未完全转化为酯以及提取流程中短链脂肪酸甲酯损失的情况。因此，为了避免衍生化、提取和纯化等相关步骤出现问题，推荐对未衍生的有机酸和游离脂肪酸进行分析。这些脂肪酸通常在游离状态即可进行分析，可采用两种类型的气相色谱柱：一种是酸改性 WAX 色谱柱（例如 FFAP 色谱柱），另一种是超高惰性 WAX 色谱柱。

之前的文章中已经详细介绍过使用 DBFATWAX UI 色谱柱对 FAME 进行气相色谱分析。本应用简报将讨论使用 DBFATWAX UI、DB-FFAP 和其他 WAX 色谱柱分析游离脂肪酸。

结论

通过使用 GC/FID 分析有机酸和 WAX UI 测试混标，对 J&W DB-FATWAX 超高惰性气相色谱柱进行评估。与本报告中评估的其他供应商的 WAX 色谱柱获得的结果相比，DB-FATWAX UI 色谱柱因其高惰性和更出色的热稳定性，可提供更好的峰形和更一致的分析结果，这在短链挥发性有机强酸和水溶液分析时尤其如此。挥发性有机酸和游离脂肪酸在 DB-FATWAX UI 和 DB-FFAP 气相色谱柱上均得到了良好分离，且峰形对称而尖锐。DB-FFAP 色谱柱更适用于 C18 脂肪酸的分析，因为其在高温 (250 °C) 下具有更低的柱流失且分析时间更短。用于复杂样品（包括醇类、二醇、乙二醇和有机酸）的最佳色谱柱是 DB-FATWAX 超高惰性柱，因为它可以生成更尖锐的峰形，尤其对于大多数的活性化合物，能够提高这些高挑战性分析物的灵敏度和重现性。通过 C2–C7游离脂肪酸水溶液的重现性分析，证明 DB-FATWAX UI 柱在水溶液进样时具有绝佳的固定相稳定性。