作者；张毅
对于HMF的测定，目前主要有高效液相色谱法( HPLC) 和紫外分光光度法。HPLC方法
准确，重复性好，但操作程序复杂，待测样品预处理要求较高。紫外分光光度法对样品处理要求低，使测定程序简单化，测定速度快捷化，也存在检测重现性较差，检测灵敏度较低的问题。
笔者采用双波长紫外分光光度法测定以CPL -LiCl为溶剂的反应体系中HMF的含量，并对该方法的准确度进行了验证。
1 实验部分
1.1 实验原料及所需仪器
D-(+)-Glucose，分析纯；5-羟甲基糠醛(BR， 质量分数> 98%)，购自上海晶纯生物科技有限公 司（中国）；己内酰胺，购自光华科技股份有限公司（中国广东）；氯化锂、五氧化二磷、氯化钙、氧化铝，分析纯，购自科隆化工（中国成都）。
磁力搅拌器；紫外可见分光光度计UV -845x，美国安捷伦科技。
1.2配制CPL/LiCI离子液体
取5. 000 g己内酰胺放人50 m L烧瓶里，按氯化锂与己内酰胺摩尔比为1：2、1：3、1：4和1：5将氯化锂加入到烧瓶中。再将烧瓶放人油浴锅中，在磁力搅拌下加热至120℃，至无色透明液体保持2h，得到离子液体。
1.3双波长法测定5-羟甲基糠醛
配置5个已知浓度的HMF溶液，溶液浓度范围是0. 019~0.093mmol/L。将蒸馏水置于比色皿中进行空白样品扫描，然后分别将5个标准溶液样品置于比色皿中进行紫外可见光波谱扫描，记录样品在200~ 800 nm波长范围内波谱图。为防止样品中离子液体对紫外可见光谱分析的干扰，设置空白对照组和实际样品组：配制空白离子液体，置于比色皿中进行紫外可见光波谱扫描，记录样品在200~800 nm波长范围内波谱图；将葡萄糖以10%离子液体的用量加入到离子液体中，110℃下反应3h，反应后溶液利用可见分光光度计检测。
2结果与讨论
2.1 双波长可见光谱法测定HMF
不同浓度的HMF标准溶液在200~800 nm波长范围内的紫外一可见光光谱图如图1所示。
从图1中可以看出，在284 nm波长处，不同浓度的HMF标准溶液都有明显的吸收峰，且随着溶液浓度的增大，吸收强度也不断增大。在200~350 nm波长内，不同浓度的HMF标准溶液都有一定的吸收，但在350 nm以后，吸光度近乎为零。由于5-羟甲基糠醛在284 nm处有最大吸光度，因此可以采用紫外分光光度法进行检测。
284 nm处HMF溶液浓度与吸光度的关系如图2所示。
由图2可以看出，随着HMF溶液浓度的增大，吸光度呈线性增加趋势。由曲线近似方程可知，他们均遵循朗伯-比尔定律，即A284nm= 22.6×C(R2=0. 995)。
2.2 实际得到的HMF干扰物质的影响
待测HMF溶液与标准溶液的波长与吸光度的关系如图3所示。
由图3可以看出，在波长为350~ 600 nm内，待测样品有一定的吸光度，而标准HMF溶液在350~600 nm以后没有吸光度，吸光度存在一定的漂移。这是由于葡萄糖在脱水生成HMF的过程中，前期制备的离子液体中存在有己内酰胺等带有不饱和键的物质，离子液体的存在会对HMF的吸收产生干扰。这是制备得到的HMF紫外吸光度在350~600 nm处有漂移的原因。
HMF标准溶液和CPL/LiCl紫外吸收光谱如图4所示。
由图4可知，空白离子液体在350~600 nm处确实存在一定的吸光度，说明假设是正确的。同时可以看到，空白离子液体在284 nm处也有吸光度，这会对得到的HMF的吸光度带来影响。因此，284 nm处HMF溶液的吸光度应为实际测得284 nm的吸光度减去284 nm处离子液体的吸光度。
2.3 紫外可见光双波长法测定HMF
由于实际检测中有干扰物质的存在，为了排除在紫外可见光谱测定HMF含量时干扰物质的影响，建立一种双波长测定HMF的方法，构成紫外双波长图谱，公式如下：
2.4 双波长法的精密度和准确性检验
为了证明紫外可见光双波长法的精确性和准确性，做了5组回收实验。利用双波长法，算出样品中HMF物质的量，结果如表1所示。在样品溶液中加入4.0、8.0、10.0、15.0 μmol和20.0μmol待测组分的标准HMF溶液。根据双波长法，得到待测组分的总浓度，扣除样品中该组分原有的HMF物质的量，即回收的标准物质的量，回收率分别为95.0%、97.5 %、99.0%、98.7%和97.0%。标准物质的回收率应尽可能接近100%，如果回收率太高或太低，都说明这种方法不可靠，一般实际的回收率误差在±5%都认为此方法可靠，实验中，5组实验均符合5%的误差范围，验证此方法可靠。
采用双波长紫外分光光度法测定样品中HMF物质的量，结果表明，该方法操作简单、快速，无需显色处理，回收率较准，为生物质水解生产5-羟甲基糠醛提供了一种快速有效的检测手段。
3结论
以离子液体己内酰胺一氯化锂为溶剂，研究了生物质水解产物葡萄糖向HMF的转化工艺，探索了其不同波长下吸光度以及吸光度与浓度的关系，通过实验得出以下结论：在284 nm处，不同HMF标准溶液都有明显的吸收峰，且随着溶液浓度的增大，吸收强度也不断增大；HMF标准溶液在284 nm特征波长处的吸光度与其对应浓度的线性关系遵循朗伯一比尔定律；284 nm处HMF溶液的吸光度应为实际测得284 nm的吸光度减去284 nm处离子液体的吸光度。
双波长紫外分光光度法测定样品中HMF物质的量的方法有效可靠。该方法操作简单、快速，无需显色处理，回收率较准，为生物质水解生产5-羟甲基糠醛提供了一种快速有效的检测手段。
4摘要：5-羟甲基糠醛( HMF)是一种重要的平台化合物，是制取生物质液体燃料和其他化工产品的前体，可通过葡萄糖脱水制得。采用双波长紫外分光光度法测定葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛的葡萄糖的转化率和HMF的产率。并通过验证实验验证了该方法的准确性。结果表明，该方法为大规模工业化检测提供一种简单有效的检测手段。
