共振瑞利散射法测定棉子糖含量的研究及应用

邓世星, 黎 刚

(遵义医学院基础化学教研室,贵州遵义 563000)

棉子糖(Raffinose)又叫甜菜糖、蜜三糖，广泛存在于豆科植物如大豆、扁豆、豌豆、绿豆和花生等[1]中，属于大豆低聚糖之一。棉子糖是双歧杆菌的食料，能促使双歧杆菌的繁殖，而且还具有不被对人体有害的大肠菌利用的特点，因此对人体健康有特别的保健作用[2]。该物质目前的分析方法有气相色谱法[3]、比色法[4]。共振瑞利散射(RRS)技术始于上世纪九十年代初，可为研究分子结构和反应特征提供丰富的信息，用于离子缔合反应以测定痕量金属离子[5]、蛋白质[6]、有机化合物[7]以及药物的分析研究[8]。

本文探讨了棉子糖、FeCl3溶液组成的二元体系的共振瑞利散射特征，建立了一种新的棉子糖含量的测定方法。该方法应用于保健食品中棉子糖的含量测定，结果满意。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

VARIAN Cary Eclipse 荧光分光光度计(美国，瓦里安公司)；510型酸度计(中国型号5410)；SG7200HPT超声波清洗器(上海冠特超声仪器有限公司)。

棉子糖标准品(上海蓝季科技发展有限公司，批号：080520)；大豆低聚糖片(哈尔滨百爱科技有限公司绥棱分公司)；大豆低聚糖粉(哈尔滨百爱科技有限公司绥棱分公司)；FeCl3·6H2O(分析纯，成都金山化学试剂有限公司)。实验用水为二次蒸馏水。

1.2 测定方法

于10 mL比色管中，依次加入适量的棉子糖标准溶液、pH=9.90的B-R缓冲液，0.05 mol/L FeCl3溶液，并迅速用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀，室温下静置15 min后，在荧光分光光度计上，以λex=λem进行同步扫描，记录共振瑞利散射光谱，并于514 nm波长处测定各离子缔合物的共振瑞利散射强度IRRS及试剂空白的共振瑞利散射强度I0，计算△I=I0-IRRS。

2 结果与讨论

图1 棉子糖的RRS光谱

2.1 共振瑞利散射光谱

RRS光谱见图1。从图中可以看出，单独的FeCl3溶液的RRS强度很大，加入棉子糖后体系的RRS强度明显减弱，其RRS光谱的最大散射峰位于514 nm处。图1中曲线1为FeCl3的RRS，曲线2～6为FeCl3溶液与不同浓度的棉子糖溶液混合后的RRS光谱。

2.2 实验条件的优化

2.2.1酸度的选择试验了多种缓冲溶液对缔合物RRS散射光强度的影响。结果表明，采用B-R缓冲溶液，且pH在9.62～10.3之间能使缔合物的△I最大且稳定。实验选择pH=9.90的B-R缓冲液。

2.2.2缓冲溶液用量的选择实验发现缓冲液用量对RRS的影响很大，对0.1～1.8 mL范围内的缓冲液用量进行了考察。结果显示，缓冲液用量为0.2 mL时△I值最大，选择B-R缓冲液的最佳用量为0.2 mL。

2.2.3FeCl3溶液用量的选择实验考察了0.1～0.2 mL范围内FeCl3溶液对RRS值的影响。结果显示，FeCl3溶液用量为0.4 mL时体系的△I值最大且相对稳定。选择FeCl3溶液用量为0.4 mL。

2.2.4试剂加入顺序的选择实验发现试剂的加入顺序对体系的RRS光谱也有影响。实验结果表明，按棉子糖→B-R缓冲液→FeCl3的顺序加入，RRS强度及信号稳定性最好。

2.2.5反应时间的影响实验考察了45 min内△I值的变化情况。结果表明体系在25 min后达到稳定，△I在25 min之后随时间的变化不大，选择反应时间25 min。

2.3 精密度实验

对浓度为1.5、2.0、2.5 μg/mL的棉子糖溶液分别平行测定15次，得出其相对标准偏差分别为1.4%、0.98%、2.2% ，表明方法的精密度很好。

2.4 标准曲线及检出限

通过实验得出棉子糖标准曲线方程为：△I=-11.95+41.97c，浓度在0.75～3.0 μg/mL范围线性良好，相关系数R=0.9975。方法的检出限(3σ)为0.46 μg /mL。

2.5 共存物质的影响

实验考察了部分可能共存的离子如常见的阴阳离子、葡萄糖、精氨酸等物质对25 μg/mL棉子糖测定的干扰。以测定误差小于±5%为依据，得到共存物允许量,见表1。

表1 共存物质的影响

2.6 回收率试验

分别在不同浓度百爱牌大豆低聚糖片配制成的样品溶液中，加入不同量的标准品进行回收率实验，结果见表2。

表2 回收率试验

2.7 样品分析

2.7.1大豆低聚糖片的测定取百爱牌大豆低聚糖片4片，研匀混合后，准确称取0.5000 g于100 mL容量瓶中,用二次蒸馏水定容至刻度、摇匀。过滤，弃去初滤液，精密取续滤液10 mL于100 mL容量瓶中，用二次蒸馏水稀释至刻度。按实验方法测定RRS光谱强度，计算得每片的含量为0.239 g/tablet(标示量为0.25 g/tablet)。

2.7.2大豆低聚糖粉的测定取百爱牌大豆低聚糖粉1包，准确称取0.2500 g于100 mL容量瓶中，用二次蒸馏水定容至刻度，摇匀。过滤，弃去初滤液，精密取续滤液10 mL于100 mL容量瓶中，用二次蒸馏水稀释至刻度。按实验方法测定，计算出每包大豆低聚糖粉中棉子糖的含量为46%(标示量为50%)。

3 结论

在pH=9.90的B-R缓冲液条件下，FeCl3的RRS光谱强度被棉子糖显著减弱，且其降低值与棉子糖浓度在一定范围内有良好的线性关系，相关系数R=0.9975，线性范围为0.75～3.0 μg/mL。该方法可应用到保健食品中棉子糖的含量测定。