露點(diǎn)滲透壓分析儀測(cè)定等滲能量膠滲透壓的影響因素考查

楊祖?zhèn)?，黃 玲，彭 輝，蘇杜威，李 珍，黃進(jìn)麗，黃雙慶，陳綺夢(mèng)

（湯臣倍健股份有限公司，廣東珠海 519040）

能量膠是以碳水化合物（糖） 作為能量來(lái)源，并添加了各種電解質(zhì)和功能性物質(zhì)，制備成碳水化合物膠體[1]。運(yùn)動(dòng)時(shí)大量出汗將導(dǎo)致體液（細(xì)胞內(nèi)液和外液） 和電解質(zhì)的丟失，使體內(nèi)的水平衡和電解質(zhì)平衡被破壞，影響運(yùn)動(dòng)性能[2-3]。能量膠具有熱量高、快速補(bǔ)充能量等優(yōu)點(diǎn)，凝膠中的碳水化合物很快就被吸收到血液中，產(chǎn)生熱量和營(yíng)養(yǎng)供給人體，幫助延緩肌肉疲勞，提高血糖水平，并提高運(yùn)動(dòng)活動(dòng)性能[4-5]等。因此，能量膠廣泛應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)、軍事、旅游和航海等領(lǐng)域[6]。在市場(chǎng)中，我國(guó)需要能量膠人群逐年增加，潛在的消費(fèi)人群對(duì)能量膠制品需求十分巨大，具有良好發(fā)展前景[7]。

在人體內(nèi)，維持正常的滲透壓平衡是保證各種物質(zhì)代謝過(guò)程，以及組織和器官的機(jī)能活動(dòng)物質(zhì)代謝過(guò)程、組織和器官的機(jī)能活動(dòng)得以正常進(jìn)行的內(nèi)環(huán)境恒定的重要條件之一[8]。各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等都是通過(guò)體液運(yùn)送至體內(nèi)經(jīng)代謝反應(yīng)和化學(xué)變化后供應(yīng)各器官和組織的需要。滲透壓的大小關(guān)系到人體對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，因此在研究營(yíng)養(yǎng)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí)，除了重視各種營(yíng)養(yǎng)成分的組成外，還必須充分重視其滲透壓的大小[9]。

溶劑通過(guò)半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散的現(xiàn)象稱為滲透，阻止?jié)B透所需施加的壓力，即為滲透壓。溶液的滲透壓依賴于溶液中粒子的數(shù)量，是溶液的依數(shù)性之一，通常以滲透壓摩爾濃度來(lái)表示，反映的是溶液中各種溶質(zhì)對(duì)溶液滲透壓貢獻(xiàn)的總和。

目前，冰點(diǎn)法[10]測(cè)定滲透壓以其速度快、結(jié)果準(zhǔn)確度高、不會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生破壞等優(yōu)點(diǎn)，成為應(yīng)用最廣泛的一種測(cè)定方法，但冰點(diǎn)法也不適用于所有樣品的檢測(cè)，比如高黏性、含有低溶解度的晶鹽、樣品雜質(zhì)多影響結(jié)晶的樣品等，即影響冷凍條件的樣品，都不適用冰點(diǎn)法。露點(diǎn)法可以處理冰點(diǎn)法無(wú)法處理的樣品，多用于臨床和工業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的半固態(tài)樣品；露點(diǎn)法不需要改變物質(zhì)的物象形態(tài)，可以直接測(cè)量植物及動(dòng)物組織切片的滲透壓，對(duì)于樣品中含有懸浮顆?；蝠こ矶容^大的樣品，也可以輕松得出準(zhǔn)確的結(jié)果。因?yàn)槟芰磕z黏度比較大，不適合采用冰點(diǎn)法?，F(xiàn)階段，對(duì)露點(diǎn)法測(cè)滲透壓的文獻(xiàn)非常少，也無(wú)露點(diǎn)滲透壓相關(guān)影響因素考查的報(bào)導(dǎo)。對(duì)露點(diǎn)法測(cè)定滲透壓的影響因素進(jìn)行了考查[11]，以期為正確使用露點(diǎn)滲透壓儀、提升檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

露點(diǎn)滲透壓分析儀（VAPRO 5600），美國(guó)Wescor公司產(chǎn)品。

滲透壓標(biāo)準(zhǔn)溶液1000 mmol/kg（OA-100）、100 mmol/kg（OA-010）、290 mmol/kg（OA-029）、SS-033 型濾紙片，美國(guó)ELITechGroup 公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 露點(diǎn)滲透壓分析儀的校正[12]

按儀器說(shuō)明書(shū)分別取10 μL 濃度為100，290，1000 mmol/kg 標(biāo)準(zhǔn)系列校正滲透壓測(cè)定儀，使標(biāo)準(zhǔn)溶液讀數(shù)誤差在100mmol/kg≤±2mmol/kg，290mmol/kg≤±3 mmol/kg，1000 mmol/kg≤±5 mmol/kg。

1.2.2 樣品溶液的測(cè)定

測(cè)定前將樣品溶液混勻，取10 μL 樣品均勻涂在濾紙片上，迅速用露點(diǎn)滲透壓分析儀測(cè)定滲透壓。

2 結(jié)果與分析

2.1 露點(diǎn)滲透壓分析儀的穩(wěn)定性考查[13]

露點(diǎn)滲透壓分析儀校正完后，分別于0，2，4，6 h 測(cè)定100，290，1000 mmol/kg 標(biāo)準(zhǔn)溶液的滲透壓，每個(gè)點(diǎn)測(cè)定6 次，計(jì)算平均值和偏離值。

露點(diǎn)滲透壓分析儀的穩(wěn)定性考查見(jiàn)表1。

表1 露點(diǎn)滲透壓分析儀的穩(wěn)定性考查

由表1 可知，100，290，1000 mmol/kg 標(biāo)準(zhǔn)溶液的滲透壓在6 h 內(nèi)偏離滿足要求，表明露點(diǎn)滲透壓分析儀在6 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.2 不同測(cè)試體積對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響

分別取4，6，8，10，12，15μL 濃度為290mmol/kg標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)體積測(cè)定量測(cè)定6 次，計(jì)算平均值和偏離值。

不同測(cè)試體積對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響見(jiàn)表2。

由表2 可知，在6～15 μL 的測(cè)定體積內(nèi)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響不大。在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，加入4 μL 的溶液不足以將濾紙片全部浸濕，導(dǎo)致結(jié)果明顯偏離；6 μL 的量恰好將濾紙片全部浸濕，出現(xiàn)輕微偏離；8～15 μL 可以將濾紙片全部浸濕，未出現(xiàn)偏離。因此，在滲透壓測(cè)定過(guò)程中取樣量必須要保證濾紙片全部浸濕。

表2 不同測(cè)試體積對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響

2.3 濾紙片面積對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響

將濾紙片分別剪去1/10，1/5，1/3 濾紙片面積，取290 mmol/kg 標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)面積測(cè)定6 次，計(jì)算平均值和偏離值。

濾紙片面積對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響見(jiàn)表3。

表3 濾紙片面積對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響

由表3 可知，隨著濾紙片面積的缺失，滲透壓的偏離值越來(lái)越大，因此在滲透壓測(cè)試過(guò)程中必須保證濾紙片的完整，同時(shí)可以間接地反映出溶液必須要均勻分布在濾紙片上。因?yàn)榈葷B能量膠黏性比較大，在濾紙片上很難自動(dòng)快速分散開(kāi)，因此保證樣品均勻分布在濾紙片上顯得尤為重要。

2.4 等待時(shí)間對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響

將濃度為290 mmol/kg 標(biāo)準(zhǔn)溶液加入濾紙片上后，分別等待0，10，20，30，60 s 后開(kāi)始測(cè)定，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定6 次，計(jì)算平均值和偏離值。

等待時(shí)間對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響見(jiàn)表4。

由表4 可知，在0～20 s 的等待時(shí)間內(nèi)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響不大，隨著時(shí)間的推移，溶液不斷揮發(fā)，滲透壓結(jié)果偏高。因此，在滲透壓的檢測(cè)過(guò)程中，最好能在20 s 內(nèi)完成加樣過(guò)程，由于等滲能量膠樣品的黏性比較高，在對(duì)樣品分散過(guò)程中存在一定的等待時(shí)間，可用槍頭使樣品迅速地均勻分散在濾紙片上，加速樣品的分布。

表4 等待時(shí)間對(duì)滲透壓檢測(cè)的影響

2.5 等滲能量膠檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性考查

針對(duì)等滲能量膠樣品，采用不同時(shí)間段對(duì)同一樣品進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算RSD，考查檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性。

等滲能量膠檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性考查見(jiàn)表5。

表5 等滲能量膠檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性考查

由表5 可知，在30 d 內(nèi)，等滲能量膠滲透壓檢測(cè)結(jié)果RSD 為1.0%～2.2%，表明等滲能量膠滲透壓檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性良好。

3 結(jié)論

露點(diǎn)滲透壓分析儀在6 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好，檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定，溶液的測(cè)試體積、濾紙片面積、加樣等待時(shí)間對(duì)滲透壓測(cè)試有影響。檢測(cè)滲透壓時(shí)，要迅速測(cè)定，保證濾紙片的完整性，加入的溶液體積8～15 μL，且須在濾紙片上均勻分散。露點(diǎn)滲透壓儀性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確性好、對(duì)樣品狀態(tài)要求不高、檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定，適用于黏性高的等滲能量膠樣品的檢測(cè)，由于等滲能量膠高黏性的問(wèn)題，采用正常的加樣方式會(huì)存在加樣時(shí)間長(zhǎng)、樣品難以分散等問(wèn)題。因此，針對(duì)等滲能量膠樣品，檢測(cè)滲透壓要注意以下問(wèn)題：①加樣時(shí)，需要用槍頭將樣品迅速平鋪在濾紙片上，不得有凸起、氣泡、濾紙邊緣未浸到樣品等；②整個(gè)操作過(guò)程要快速，應(yīng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。