定量测定食品药品中蔗糖、葡萄糖和果糖含量的方法

技术领域

本发明属于核磁分析技术领域，涉及一种定量测定食品药品中蔗糖等的含量的方法，具体而言，涉及一种利用核磁碳谱定量测定食品药品中的蔗糖、葡萄糖和果糖含量的方法。

背景技术

蔗糖在自然界中广泛存在，是常用的食品添加剂，可调节口味，提供能量，也是蜂蜜的成分之一；同时，蔗糖在医药领域也有广泛应用，是传统的药用辅料，可以增加药物稳定性或改善口味。但过量食用蔗糖，会对身体健康产生不良影响，造成肥胖症、糖尿病等多种疾病。同样，葡萄糖和果糖也是许多食品或药品的重要成分之一。因此，为了药物质量控制以及食物营养价值评价的需要，常需对多种糖类的含量进行测定。

因为糖分子极性强，紫外-可见区域吸收弱，目前糖定量检测的常规方法包括：高效液相色谱和多种检测器联用，比如示差折光检测法(RID)、蒸发光散射检测法(ELSD)、电喷雾检测器法(CAD)及质谱联用法；离子色谱及联用技术等。这些方法具有较好的灵敏度或分辨率，但实际应用中存在前处理步骤复杂，耗时费力等缺点。相比而言，核磁共振定量技术具有专属性强，前处理程序简单，可灵活选择多种脉冲序列等优势。因此，在食品及药物相关的定量检测中越来越广泛地应用。

核磁共振氢谱是最为常见的定量核磁分析方法，但其对水溶液中的目标物直接检测时则时常面临着困难。这是由于目标物与水质子信号的强度相差太大，强烈的辐射阻尼效应会严重影响附近氢谱定量峰和测定结果的准确性；而采用溶剂峰压制的技术同样会对峰型和相位产生影响。对样品进行浓缩，或抽去溶剂后溶入氘代溶剂等预处理不仅费时费力，还可能改变样品的结构和性质。

核磁共振碳谱则不受到水溶剂质子峰的影响，且碳谱化学位移分布范围远大于氢谱，定量峰不易被其它物质峰重叠干扰。定量碳谱通常采用反转门控去耦的脉冲序列，为了缩短纵向弛豫时间，还需要加入弛豫试剂。即使如此，也需要很长的扫描时间才能实现准确定量，大大降低了定量碳谱的实用性。

针对上述存在的问题，本发明公开了一种用于食品药品中蔗糖、葡萄糖和果糖的核磁定量分析方法，以目标分析物为对照品，通过常见的氢宽带去耦核磁碳谱脉冲序列，在较短的测定时间实现对食品药品中蔗糖、葡萄糖和果糖含量的定量测定。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于食品药品中蔗糖、葡萄糖和果糖含量测定的方法，通过核磁碳谱来进行，其通过如下技术方案实现：

一种定量测定食品药品中蔗糖、葡萄糖和果糖含量的方法，包括如下步骤：

(1)、样品制备

内标溶液的配制：称取一定质量的内标物质，加入适量重水，溶解配制成内标溶液。

标准溶液的配制：精确称取蔗糖、葡萄糖或果糖标准物质，加入去离子水，溶解配制成标准溶液。

标准溶液试样的制备：移取适量的标准溶液于试管中，精确称定移取的质量；准确移取并加入一定体积的内标溶液；补充加入适量体积的重水，振荡混匀；然后将混合液转移至核磁管中并测定碳谱。

样品试样的制备：移取适量体积的待测样品，其体积可根据浓度适当调整，精确称定移取的质量；准确移取并加入与标准溶液试样制备中相同体积的内标溶液；补充加入适量体积的重水，振荡混匀；然后将混合液转移至核磁管中并测定碳谱。

(2)、内标及目标物定量峰的选择

选择内标需要使得内标碳谱中具有合适的定量峰，所述合适的定量峰是指其与样品试样里的其它所有碳峰分离良好无相互干扰。

目标物定量峰的选择，要求与样品试样里的其它所有碳峰分离良好无相互干扰。所述目标物包括：蔗糖、葡萄糖和果糖。

(3)、核磁碳谱测定

采用氢宽带去耦的核磁碳谱脉冲序列对步骤(1)中制备的试样进行碳谱测试，得到碳谱；对碳谱进行基线和相位校正，然后对步骤(2)中选择的内标定量峰和目标物定量峰进行积分，得到峰面积。

(4)、定量计算

按照步骤(3)中得到的峰面积和糖含量的定量计算公式计算样品中糖的含量，公式如式(1)所示：

式中：

ω

m

A

ω

m

A

在步骤(1)中，内标物质应具有良好的水溶性和稳定性，即不易挥发，不易分解，与待测物质不发生反应；优选苯磺酸钠或二甲亚砜。内标溶液中内标的质量分数可为0.5％～30％，优选2％～10％，以内标物质与重水的总质量为基础。标准溶液中标物的质量分数可为2％～40％，优选5％～30％，以标准物质与去离子水的总质量为基础。标准溶液试样制备和样品试样制备中移取内标溶液的体积可为50～300μL，优选200μL；样品试样制备中待测样品的移取体积可为20～400μL，优选50～350μL；步骤(1)中所述补充加入适量体积的重水，目标为使总体积达到0.45～1.0mL，优选0.55mL，如果总体积已经处于该范围，则无须补加。

在步骤(2)中，优选的核磁碳谱脉冲序列测定条件为：谱宽-15～235ppm；脉冲角度45度；温度25℃；脉冲延迟时间1s；采样时间0.80～1.00s；扫描次数为2000次。

根据本发明的方法可以很好地用于各种食品、药品中的蔗糖、葡萄糖和果糖的定量测定，例如糖浆、蜂蜜、酸奶、饮品及浓缩饮品等。

本发明具有以下优点：

相对于高效液相色谱及多种检测器联用技术，本发明的方法基本不需要对样品进行过滤、离心、稀释等前处理，可对样品进行直接定量测定，尤其适用于较宽浓度范围的样品直接测定，所述浓度范围可达到0.5％～90％。相对于定量碳谱通常采用的反转门控去耦脉冲序列，本发明采用最常见的氢宽带去耦的核磁碳谱脉冲序列，且不需要加入弛豫试剂，大大缩短了测定时间，简化了测试程序，提高了信噪比。相对于定量氢谱：本发明的方法中碳谱化学位移分布范围远大于氢谱，定量峰亦不易被其它物质峰重叠干扰；碳谱峰位受溶剂的影响较小，且水溶液的质子信号对测定没有影响，不需要定量氢谱所需的溶剂峰压制等复杂技术，该技术常常会导致谱图峰型和相位的畸变，从而对定量产生影响；该方法的核磁碳谱脉冲序列对仪器磁场强度和匀场要求不高，相对于对两者要求较高的定量氢谱，其简便性和通用性大大提高。

附图说明

图1是本发明实施例中测定的蔗糖和苯磺酸钠混合制样的

图2是本发明实施例中测定的麻杏止咳糖浆和苯磺酸钠混合制样的

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明，所描述的实施例仅为本发明实施例的一部分，本发明不受这些实施例的任何限制。在本发明的技术构思内，本领域的技术人员可以进行多种变形。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实验内容

实验仪器：

Agilent NMR 600MHz核磁共振波谱仪：美国Agilent公司；

CP225D分析天平：德国赛多利斯公司；

200uL移液枪：德国EPPENDORF公司；

所用试剂：

重水(99.9atom％D)：北京伊诺凯科技有限公司；

苯磺酸钠(纯度99％)：国药集团化学试剂有限公司；

蔗糖纯度标准物质(99.7％)：GBW10067；

葡萄糖纯度标准物质(99.6％)：GBW10062；

果糖纯度标准物质(99.7％)：GBW10063；

实验样品：

8种市售的常见蔗糖相关食品或药品：

样品1、麻杏止咳糖浆；样品2、复方氨酚美沙糖浆；样品3、冰糖雪梨；样品4、蜂蜜柚子茶；样品5、完达山酸奶；样品6、冠益乳酸奶；样品7、洋槐蜂蜜；样品8、西双版纳雨林蜂蜜。

实施例1-8

1、样品制备

苯磺酸钠内标溶液的配制：称取苯磺酸钠806.51mg，加入10mL重水，振荡溶解配成苯磺酸钠内标溶液，密闭条件下保存。

标准溶液的配制：精确称取蔗糖标物2830.74mg，加入去离子水9487.97mg，溶解配成质量分数22.91％的蔗糖标准溶液，密闭条件下保存。

标准溶液试样的制备：移取一定体积的标准溶液于试管中，精确称定移取的质量；准确移取，加入一定体积的苯磺酸钠内标溶液；补充加入170μL的重水，振荡混匀；然后将混合液转移至核磁管中并测定碳谱。具体加入体积如表1所示。

样品试样的制备：移取一定体积的待测样品(体积可根据样品浓度适当调整)于试管中，精确称定移取的质量；准确移取并加入一定体积的苯磺酸钠内标溶液；最后补充加入200μL的重水，振荡混匀。将全部混合液转移至5mm核磁管中并测定碳谱。具体加入体积如表1所示(实施例1-8分别采用样品1-8)。

表1实施例1-8试样中标准溶液、待测样品和内标溶液的加入体积

2、碳谱测定条件如下：

13

3、内标及定量峰的选择

将蔗糖和苯磺酸钠、麻杏止咳糖浆样品和苯磺酸钠分别混合制样，进行

采用同样的方法，证明实施例2～8均可选择δ

4、定量计算

根据式(1)所示的样品中目标糖含量的定量计算公式进行定量计算：

式中：

ω

m

A

ω

m

A

5、样品中蔗糖的测定

对市售的8种常见食品或药品分别进行

表2 8种市售样品中蔗糖含量测定结果

注：表中“/”表示含量小于定量限，或未检出。

6、样品中葡萄糖和果糖的测定

按照与蔗糖质量百分含量同样的定量方法，对市售的8种食品和药品进行葡萄糖和果糖质量百分含量的测定，实验结果见表3。测定结果与预期的结果同样相符较好，表明该方法可用于样品中葡萄糖和果糖等其它糖类或物质的同步测定。

表3 8种市售样品中葡萄糖和果糖含量测定结果

注：表中“/”表示含量小于定量限，或未检出。

实施例9精密度实验

按照相同的实验条件，对麻杏止咳糖浆溶液连续6次测定，计算蔗糖/内标物定量峰面积的比值(A

表4精密度实验结果

实施例10重复性实验

分别取麻杏止咳糖浆样品6份，相同实验条件下平行测定6次，根据结果计算样品质量与蔗糖/内标物定量峰面积比(A

表5重复性测试结果

实施例11回收率实验

相同的实验条件下，分别取一定量麻杏止咳糖浆样品于6个试管中，然后分别加入6种不同体积的标准溶液，并进行

表6样品加标回收测试结果

实施例12检出限和定量限实验

采用信噪比法计算检出限和定量限。当信噪比S/N分别为3和10时，对应的测试样本中蔗糖质量为检出限和定量限，由此可得方法的检出限为0.616mg，定量限为2.05mg。实际检测时可根据样品中目标物的浓度，灵活调整加入的样品量，从而可以大大扩展方法的适用范围，提高方法的通用性。