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水溶苯胺蓝褪色光度法测定壳聚糖的含量
作者:马卫兴 王敏 朱鹏 周亚文    
作者单位:淮海工学院·化学工程学院,江苏 连云港 222005

《时珍国医国药》 2009年 第7期

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       【摘要】 
       目的建立壳聚糖的含量测定新方法。方法利用分光光度法研究壳聚糖与水溶苯胺蓝的超分子反应条件,并建立分析方法。结果在pH 2.21时水溶苯胺蓝与壳聚糖发生了超分子褪色反应,所拟方法用于壳聚糖的测定,结果与溴甲酚绿法一致。结论所拟方法简单,快速,用于壳聚糖的测定结果准确、可靠。
       【关键词】  壳聚糖;水溶苯胺蓝;光度法
       壳聚糖(CTS)是自然界中唯一的碱性多糖,它是天然产物甲壳素经化学法处理脱乙酰基后的产物[1],其安全无毒,因分子中含有丰富的亲水性氨基和羟基而具有良好的生物活性、生物相容性、易成膜性和配位性等而具有多种用途,应用范围广泛,因有保健作用而用作保健品。目前,测定壳聚糖含量的方法有茜素红S荧光熄灭法[2]、电化学法[3,4]和光度法[5~9]。但未见水溶苯胺蓝用于壳聚糖的测定。实验发现,在pH=2.21时,壳聚糖与水溶苯胺蓝能形成在610 nm处有最大褪色吸收的超分子复合物,详细研究了反应条件,建立了测定壳聚糖的新方法,用于保健胶囊中壳聚糖的测定,结果与溴甲酚绿法[5]一致。
       1 仪器与试剂
        722N可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);BS-210型万分之一的电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)。
        100 μg/ml的壳聚糖标准溶液:称取0.100 0 g壳聚糖,置于烧杯中,用0.5 mol/L的醋酸溶解,转入1 000 ml容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀,备用;5×10-4 mol/L水溶苯胺蓝溶液:称取水溶苯胺蓝0.184 4 g,置于烧杯中加水溶解,转入500 ml容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀,备用;pH=2.21 Britton-Robinson缓冲液[10]。
       2 方法
       
       准确移取适量100 μg/ml的壳聚糖标准溶液,置于10 ml的洁净比色管中,依次加入0.75 ml 5×10-4 mol/L水溶苯胺蓝溶液,2.00 ml pH=2.21 Britton-Robinson缓冲液,再用水定容至刻度线,摇匀。同时配制试剂空白溶液,以测定溶液为参比,用1 cm比色皿在波长610 nm处测定试剂空白的吸光度A。
       3 结果与讨论
       3.1 测试波长的选择
       准确移取100 μg/ml的壳聚糖标准溶液1.0 ml,置于10 ml的洁净比色管中,以下同“方法”项下操作,在波长为500~700 nm范围内测定溶液的吸光度,并绘制吸收光谱;同时配制试剂空白溶液,同样绘制吸收光谱,结果如图1所示,以水为参比时试剂空白水溶苯胺蓝的最大吸收波长在600 nm处,以水为参比的测定液的最大吸收波长在570 nm处,而以测定液为参比的相应试剂空白的最大吸收波长在610 nm处,说明壳聚糖与水溶苯胺蓝之间的反应是褪色反应,褪色的最大吸收波长与水溶苯胺蓝相比,仅红移10 nm。故选择610 nm为测试波长。
       3.2 pH的影响
       通常显色反应中酸度或pH是影响反应的重要因素之一。为此考察了pH值对反应的影响。对于在“方法”项下,其它条件不变,仅改变试液的缓冲溶液pH值,结果如图2所示,结果发现随着体系pH的升高,体系的吸光度逐渐变大;pH在1.89~2.36范围内体系的吸光度最大且稳定。当pH大于2.36是吸光度变小。故选择测试波长的选择pH=2.21 Britton-Robinson缓冲液来控制体系的酸度。实验还发现pH=2.21  Britton-Robinson缓冲液用量在0.50~1.25 ml内时体系吸光度最大且稳定,故选用1.00 ml。
       3.3 试剂用量的影响
       水溶苯胺蓝作为壳聚糖的褪色标记试剂,它的加入量直接影响反应体系中超分子复合物的生成,对于100 μg/ml的壳聚糖来说,在“方法”项下,其它条件不变,仅改变水溶苯胺蓝溶液的用量,实验结果如图3所示,随着水溶苯胺蓝用量的增加,体系的吸光度逐渐增大;当其用量在0.75 ml时体系的吸光度最大且稳定;当其用量超过1.00 ml时体系吸光度反而变小。故选用0.75 ml 5×10-4 mol/L水溶苯胺蓝溶液作为壳聚糖的标记试剂。
       3.4 时间的影响
       对于100 μg/ml的壳聚糖来说,在“方法”项下,其它条件不变,仅改变反应时间,结果表明,体系的吸光度稳定不受时间影响。
       3.5 工作曲线及线性范围
       在一组10 ml的比色管中,分别准确加入浓度为100 μg/ml的壳聚糖标准溶液0.10,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20 ml,依次加入0.75 ml  5×10-4 mol/L水溶苯胺蓝和1.00 ml pH=2.21 Britton-Robinson缓冲液。以下按“方法”项下操作测定610 nm处的吸光度A,并绘制工作曲线,结果如图4所示,其工作曲线的回归方程为A=0.004 901C(C的单位为μg)+0.003 10,相关系数R=0.998 9,壳聚糖在10~120 μg/10 ml内服从比尔定律,测定的摩尔吸光系数ε为2.55×107 L·mol-1·cm-1。
       3.6 干扰物质的影响
       对于100 μg的壳聚糖来说,以相对误差在±5℅范围内,考察了一些干扰物质的影响,这些物质的允许量如下(以mg计):K+,Fe2+,Mo(VI),Cu2+,Al3+,Zn2+,Ba2+(5 mg);氨基乙酸、维生素C、葡萄糖酸锌(4 mg);Cr3+、Co2+、左旋肉碱、维生素E(1 mg)。说明使用本方法用于壳聚糖的测定具有较好的选择性。
       3.7 样品分析
       取含壳聚糖的胶囊10粒,将其内容物混合均匀,称重。准确称取壳聚糖样品(相当于100 mg壳聚糖),置于烧杯中,用0.5 mol/L的醋酸溶解后转入1 000 ml容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀,备用。准确移取该样品溶液1.00 ml,置于10 ml的洁净比色管中,以下按“方法”项下操作测定610 nm处的吸光度A,平行测定11次,结果见表1,与溴甲酚绿法[5]所得结果一致。表1  样品分析结果(略)
       【参考文献】
           [1]那海秋,刘宝忠,张德智.壳聚糖的性质、制备及应用[J].辽宁化工,2007,26(4):194.
       
       [2]高贵珍,焦庆才,丁一磊,等.茜素红S荧光猝灭法测定壳聚糖含量[J].光谱学与光谱分析,2003,23(5): 895.
       
       [3]彭贞,丁文兵,陆光汉.电化学法测定壳聚糖粗制品中壳聚糖含量[J].食品与发酵工业,2006,32(1):79.
       
       [4]谭学才,麦智彬,邹小勇,等.壳聚糖与茜素红相互作用的电化学研究[J].高等学校化学学报,2005,26(6):1055.
       
       [5]郑铁生,王亚娜,宗爱萍.溴甲酚绿法测定壳聚糖的含量[J].中国药科大学学报,2005,36(6):543.
       
       [6]高贵珍,焦庆才,丁一磊,等.以分光光度法测定复方样品中的壳聚糖含量[J].食品与发酵工业,2003,29(5):49.
       
       [7]高贵珍,丁黎华,焦庆才,等.锌试剂分光光度法测定壳聚糖含量[J].分析化学,2003,31(12):1479.
       
       [8]陈伶俐,宗莉,庞瑞.分光光度法测定壳聚糖含量[J].药物分析杂志,2005,25(5): 526.
       
       [9]顾文秀,高建峰.壳聚糖的光度测定新方法[J].分析试验室,2006,25(1):111.
       
       [10]常文保,李克安.简明分析化学手册[M].北京:北京大学出版社,1981:264.

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