Метод анализа

Принцип измерения

Диапазон СД, %

Преимущества

Ограничения и недостатки

Тип оборудования

Сложность выполнения

Источник

ЯМР-спектроскопия (1H, 13C ЯМР в растворе, 13C / 15N в твёрдом теле)

Сравнение интегральных интенсивностей сигналов протонов или углеродов метильной группы N-ацетильных звеньев (~2.0 – 2.1 ppm) и протонов/углеродов глюкозаминного кольца (H1–H6).

0 – 100

Высокая точность и прецизионность; абсолютный метод (не требует калибровки); возможность изучения распределения ацетильных групп и подтверждения строения биополимера.

Высокая стоимость оборудования и анализа; необходимость полной растворимости образца в дейтерированных растворителях ( D2O, CD3COOD, DCl); чувствительность к чистоте реагентов.

ЯМР-спектрометр (от 300 до 750 МГц), например, Bruker Avance, Varian Inova.

Высокая: сложная пробоподготовка, длительное приготовление растворов, требуется квалифицированная интерпретация спектров.

ИК-спектроскопия

Определение отношения интенсивностей специфических полос поглощения амида I (~1655 см-1) к эталонным полосам (3450 см-1, 2870 см-1, 1420 см-1 и др.) на основе базовых линий.

0 – 100 (при адекватной калибровке)

Экспрессность, информативность, низкая стоимость; возможность анализа твердых образцов (порошки, пленки); идентификация кристаллических форм (α, β).

Сильная зависимость от влажности (-OH -группы воды); субъективность выбора базовой линии; обязательная калибровка по стандартам (ЯМР); точность зависит от качества подготовки таблеток KBr.

ИК-фурье-спектрометр (например, Vertex 70, Perkin-Elmer 1725X, Mattson Genesis II).

Средняя: требует тщательной сушки образцов, прессования таблеток KBr и математической обработки спектров.

Потенциометрическое титрование

Кислотно-основное титрование протонированных аминогрупп (прямое или обратное) раствором щелочи (NaOH) с фиксацией точек перегиба кривой pH.

Преимущественно >50 – 60 (ограничено растворимостью)

Доступность реагентов, простота оборудования, прямое количественное определение аминогрупп; высокая воспроизводимость.

Чувствительность к ионной силе, примесям (белки, зольность) и углекислому газу; длительность растворения полимера; влияние вязкости раствора на точность.

Иономер/pH-метр (напр., И-160МИ, ЭВ-74), автоматическая или ручная бюретка, магнитная мешалка.

Средняя: трудоемкий процесс, требующий точной калибровки электродов, проведения холостых опытов и построения графиков.

Кондуктометрическое титрование

Измерение электропроводности раствора в процессе титрования аминогрупп щелочью для определения точек эквивалентности.

Широкий (для растворимых образцов)

Четкие точки перегиба на кривых даже при плохой видимости на pH -кривых; простота используемого оборудования.

Высокая чувствительность к присутствию посторонних электролитов (солей) и примесей в растворе.

Кондуктометр, автоматическая бюретка, магнитная мешалка.

Средняя: требует контроля ионной чистоты и аккуратности при добавлении титранта.

УФ-спектроскопия (в т.ч. метод первой производной)

Измерение поглощения N -ацетильных групп (хромофоров) в области ~190 – 215 нм; использование производной позволяет исключить влияние фона.

0 – 100

Высокая чувствительность к малым концентрациям; возможность мониторинга процессов в реальном времени; минимальное влияние примесей белков (для метода производной).

Необходимость построения калибровочных кривых; помехи от посторонних хромофоров и растворителей; чувствительность к pH среды.

УФ-ВИЗ спектрофотометр (например, Shimadzu 2100, Genesys 10 UV).

Средняя: требует точного приготовления растворов и многократных разбавлений.

Кислотный гидролиз с ВЭЖХ

Определение количества уксусной кислоты, выделившейся при полном термическом гидролизе образца.

0 – 100

Высокая воспроизводимость; применим для полностью нерастворимых форм хитина.

Длительная и жесткая пробоподготовка (гидролиз при 155 °C в ампулах); сложность хроматографического разделения.

Жидкостный хроматограф (ВЭЖХ), термостат.

Высокая: длительный термический процесс и сложная очистка проб.

Рентгеновская дифракция

Корреляция между индексом кристалличности (CrI020) и степенью деацетилирования.

17 – 94

Неразрушающий метод; высокая скорость анализа; не требует химических реагентов.

Сильная зависимость от предыстории обработки образца и его морфологии; требует высокой гомогенности СД.

Рентгеновский дифрактометр.

Средняя: требуется тонкое измельчение порошка и специализированное программное обеспечение.