周墨哲
摘 要:本實(shí)驗(yàn)確定了用蒽酮硫酸比色法測(cè)量甜菊素含量的方法,該方法的實(shí)驗(yàn)原理為甜菊素在酸性條件下水解為葡萄糖,葡萄糖與蒽酮試劑反應(yīng),生成藍(lán)綠色物質(zhì),在620nm處有吸收。吸收度與甜菊素的濃度有一定的線性關(guān)系。此方法和中國藥典方法對(duì)比分析時(shí)間更短,操作更簡(jiǎn)便。同時(shí),本文對(duì)該方法進(jìn)行了方法學(xué)驗(yàn)證,證明其精密度、準(zhǔn)確度、線性、耐用性等均符合定量測(cè)定的要求。
關(guān)鍵詞:甜菊素;硫酸蒽酮顯色法;含量測(cè)定
中圖分類號(hào):R927 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2019)02-0207-02
甜菊素(又稱甜菊糖苷)為甜葉菊葉子的主要甜味物質(zhì),從甜菊葉中提取出的甜菊素呈結(jié)晶狀,其甜度為砂糖的200倍。甜菊素是萊鮑迪甙A、萊鮑迪甙B、等的混合物。由于熱量低、易溶于水或酒精,也具耐熱性,是無熱量之代糖產(chǎn)品,是糖尿病患者的飲食或瘦身食品常用的甜味料。甜菊糖作為一種新型甜味劑,廣泛應(yīng)用于各類食品、飲料、醫(yī)藥、日化工業(yè)。所有國際監(jiān)管組織均將甜菊糖視為安全食用品。這些組織包括:食品規(guī)范委員會(huì)(CAC)、聯(lián)合國糧食農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織食物添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)(JECFA)、歐洲食品安全局(EFSA)、美國食品和藥物管理局(FDA)和新西蘭食品標(biāo)準(zhǔn)管理局(FSANZ)。
甜菊素在中國被收載入《中國藥典》2015版,在藥物制劑中作為甜味劑?!吨袊幍洹?015版用容量法測(cè)定甜菊素的含量,具體為:取本品約0.3g,精密稱定,置250ml錐形瓶中,加稀硫酸25ml與水25ml,振搖溶解后,加熱至微沸,水解30分鐘,冷卻,濾過,濾渣用水洗至中性后,加中性乙醇(對(duì)酚酞指示液顯中性)50ml,溶解后,再加酚酞指示液2滴,用乙醇制氫氧化鉀滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液顯紅色,10秒鐘內(nèi)不褪。根據(jù)氫氧化鉀滴定液的消耗量計(jì)算甜菊素含量。
本實(shí)驗(yàn)用蒽酮硫酸比色法測(cè)甜菊素含量。具體原理為:甜菊素在酸性條件下水解為葡萄糖,葡萄糖與蒽酮試劑反應(yīng),生成藍(lán)綠色物質(zhì),在620nm處有吸收。吸收度與甜菊素的濃度有一定的線性關(guān)系。此方法和中國藥典方法對(duì)比分析時(shí)間更短,操作更簡(jiǎn)便。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下:
1 蒽酮硫酸顯色條件確定
根據(jù)反應(yīng)原理,甜菊素在酸性條件下水解為葡萄糖,水解生成的葡萄糖與蒽酮在加熱和酸性條件下顯色,在620nm產(chǎn)生吸收。所以,本實(shí)驗(yàn)的甜菊素水解和顯色的條件至關(guān)重要。我們對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的確定做了如下實(shí)驗(yàn):
供試樣品溶液為100ppm的甜菊素溶液。取一定量的蒽酮溶解于濃硫酸中,置于棕色試劑瓶,混合均勻后放于冰箱中保存(現(xiàn)配現(xiàn)用)??疾炝蛩釢舛?、蒽酮含量、試劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)吸光度的影響,各因素下選取的選取的水平點(diǎn)分別為硫酸濃度:65%、75%、85%、98%;蒽酮質(zhì)量與硫酸體積比:0.1%、0.2%、0.3%、0.4%;樣品溶液與試劑的體積比:1:2、1:4、1:6、1:8;反應(yīng)溫度:40℃、60℃、80℃、100℃;反應(yīng)時(shí)間:7min、8min、9min、10min。其結(jié)果見表1。
由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到蒽酮硫酸顯色法最佳顯色條件為:
(1)蒽酮硫酸試劑的濃度為0.3%(即0.3g蒽酮溶解于100ml硫酸中)
(2)供試品甜菊素溶液的濃度為100ppm,用2ml甜菊素溶液與8ml蒽酮硫酸試劑反應(yīng)。
(3)將2ml甜菊素溶液與8ml蒽酮硫酸試劑在100℃的水浴中加熱7min,在620nm處檢測(cè)其吸光度。
我們確定的蒽酮硫酸比色法測(cè)甜菊素含量具體方法為:精密稱取甜菊素供試品0.1g,置于100ml容量瓶中,定容至刻度,精密吸取上述溶液10ml,置于100ml容量瓶中,定容至刻度,作為供試品溶液。精密吸取供試品溶液2ml于10ml容量瓶中,用硫酸蒽酮試劑(0.3g蒽酮溶解于100ml 98%硫酸中)定容至刻度,混勻,在100℃的水浴中加熱7~10min,冷卻至室溫,在620nm處檢測(cè)其吸光度。另取甜菊素對(duì)照品,同法操作。按下列公式計(jì)算供試品甜菊素含量:
甜菊素含量=對(duì)照品稱樣量*供試品吸光度*對(duì)照品含量/供試品稱樣量*對(duì)照品吸光度
2 線性
按照確定的實(shí)驗(yàn)條件,分別用25、50、100、150、200ppm的甜菊素供試品溶液與顯色劑顯色后測(cè)吸光度,考察在含量測(cè)定濃度25~200%范圍內(nèi)的線性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2。
用蒽酮-硫酸法測(cè)定甜菊素在620nm處的吸光度,標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示,以吸光度(A)對(duì)甜菊素濃度(C)作回歸處理,求回歸方程為A=0.0046C -0.0023(R2=0.9998),甜菊素濃度在20~200ppm范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。
3 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)
為考察硫酸蒽酮顯色法測(cè)甜菊素含量的準(zhǔn)確度,我們用《中國藥典2015年版》甜菊素含量測(cè)定方法作為經(jīng)典方法,分別按各自確定的實(shí)驗(yàn)方法平行測(cè)定六次。用兩組含量測(cè)定結(jié)果的比值(回收率)來考察硫酸蒽酮顯色法的準(zhǔn)確度,結(jié)果見表3、表4。
由表可知,蒽酮硫酸顯色法測(cè)定的結(jié)果與參考方法測(cè)定的結(jié)果分別為97.4%和96.9%,回收率=97.4/96.9=100.5%。蒽酮硫酸顯色法測(cè)甜菊素含量準(zhǔn)確度符合要求。
4 精密度實(shí)驗(yàn)
為考察本方法的精密度(即重現(xiàn)性),我們分別在設(shè)計(jì)測(cè)試濃度的0.8倍、1倍、1.2倍進(jìn)行了考察。具體如下:
4.1 相當(dāng)于檢測(cè)濃度1倍的精密度實(shí)驗(yàn)
按確定的硫酸蒽酮顯色法測(cè)甜菊素含量,即精密稱取甜菊素供試品0.1g,置于100ml容量瓶中,定容至刻度,精密吸取上述溶液10ml,置于100ml容量瓶中,定容至刻度,作為供試品溶液。精密吸取供試品溶液2ml于10ml容量瓶中,用硫酸蒽酮試劑(0.3g蒽酮溶解于100ml硫酸中)定容至刻度,混勻,在100℃的水浴中加熱7min,之后迅速放入冰浴中冷卻10min,在620nm處檢測(cè)其吸光度。
平行測(cè)定6次,結(jié)果如表5所示。
相當(dāng)于檢測(cè)濃度1.0倍的精密度實(shí)驗(yàn)RSD=0.34%,重現(xiàn)性好。
4.2 相當(dāng)于檢測(cè)濃度1.2倍的精密度實(shí)驗(yàn)
精密稱取甜菊素供試品0.12g,置于100ml容量瓶中,定容至刻度,精密吸取上述溶液10ml,置于100ml容量瓶中,定容至刻度,作為供試品溶液。精密吸取供試品溶液2ml于10ml容量瓶中,用硫酸蒽酮試劑(0.3g蒽酮溶解于100ml硫酸中)定容至刻度,混勻,在100℃的水浴中加熱7min,之后迅速放入冰浴中冷卻10min,在620nm處檢測(cè)其吸光度。
平行測(cè)定6次,結(jié)果如表6所示。
相當(dāng)于檢測(cè)濃度1.2倍的精密度實(shí)驗(yàn)RSD=0.50%,重現(xiàn)性好。
4.3 相當(dāng)于檢測(cè)濃度0.8倍的精密度實(shí)驗(yàn)
按確定的硫酸蒽酮顯色法測(cè)甜菊素含量,即精密稱取甜菊素供試品0.08g,置于100ml容量瓶中,定容至刻度,精密吸取上述溶液10ml,置于100ml容量瓶中,定容至刻度,作為供試品溶液。精密吸取供試品溶液2ml于10ml容量瓶中,用硫酸蒽酮試劑(0.3g蒽酮溶解于100ml硫酸中)定容至刻度,混勻,在100℃的水浴中加熱7min,之后迅速放入冰浴中冷卻10min,在620nm處檢測(cè)其吸光度。
平行測(cè)定6次,結(jié)果如表7所示。
相當(dāng)于檢測(cè)濃度0.8倍的精密度實(shí)驗(yàn)RSD=0.40%,重現(xiàn)性好。
小結(jié):在設(shè)計(jì)濃度的0.8倍、1倍、1.2倍的精密度實(shí)驗(yàn)RSD分別為0.40%、0.34%、0.5%,本方法的重現(xiàn)性好。
5 耐用性實(shí)驗(yàn)
按確定的硫酸蒽酮顯色法測(cè)甜菊素含量的方法,將顯色后的甜菊素樣品溶液分別放置15min、30min、45min、60min、90min、120min,考察其穩(wěn)定性,結(jié)果如表8所示。
如表8所示,顯色后的樣品溶液在2小時(shí)內(nèi)的吸光度沒有明顯的變化,RSD=0.75%,也就是,顯色后的溶液的吸光度是穩(wěn)定的,該方法耐用性好。
6 結(jié)語
蒽酮硫酸試劑比色法用于測(cè)定甜菊素含量的準(zhǔn)確度、精密度、線性均符合定量分析的要求,是可行的。且該方法比藥典方法操作更省時(shí),操作步驟少。
參考文獻(xiàn)
[1]中國藥典委員會(huì).中國藥典2015版[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2015.
[2]常麗娟.甜菊糖苷化學(xué)研究法概況:國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊(cè)[J].2007,(3)197-200.