DD法®によるでんぷんの定量分析

はじめに 

粉末X線回折には、RIR法やリートベルト法と呼ばれる定量分析方法がありますが、一般的な解析対象は結晶性が高く、シャープなピークを示す物質です。一方粉末X線回折法による定性分析の対象には、高分子や食品など、結晶性が低くブロードなピークを示す物質も含まれます。このような結晶性が低い物質は、（1）データベースに参照強度比（RIR値）や構造情報が登録されていない場合が多いこと、（2）測定データから各成分の強度を抽出することが難しいことから、RIR法やリートベルト法による定量分析は行えませんでした。当社が開発したDirect Derivation (DD)法®では、RIR値も結晶構造情報も必要とせず、ブロードなピークの強度抽出にも対応しています。ここでは、2種類のでんぷんの重量分率（濃度）を算出した例を示します。

測定・解析例

「とうもろこしでんぷん」濃度が5、30、50、70、95 mass%になるように、「とうもろこしでんぷん」と「ばれいしょでんぷん」とを混合しました。X線回折プロファイルを約6分で測定し、DD法®による全パターンフィッティング（WPPF）により重量分率を算出しました。図1には、二つのでんぷんのX線回折パターンを示します。いずれもブロードなピークを与えますが、二つの物質を区別することができることがわかります。図2には、とうもろこしでんぷん50 mass%のデータに対するWPPFの結果を示します。測定データと計算データが良くフィットしていることがわかります。表1には5つの混合物の解析結果のRwp、S値、調製値および定量値を示します。この結果から、RIR値も結晶構造情報も入手できない低結晶性物質に対しても、定量分析ができることがわかります。

図1 2つのでんぷんのX線回折パターン

図2 とうもろこしでんぷん50 wt%のWPPF結果

表1 Rwp、S値、とうもろこしでんぷん濃度の調製値および定量値 （mass%）

※「DD法」「Direct Derivation Method」「DD Method」は、株式会社リガクの商標または登録商標です。