露点渗透压分析仪测定等渗能量胶渗透压的影响因素考查

杨祖伟，黄 玲，彭 辉，苏杜威，李 珍，黄进丽，黄双庆，陈绮梦

（汤臣倍健股份有限公司，广东珠海 519040）

能量胶是以碳水化合物（糖） 作为能量来源，并添加了各种电解质和功能性物质，制备成碳水化合物胶体[1]。运动时大量出汗将导致体液（细胞内液和外液） 和电解质的丢失，使体内的水平衡和电解质平衡被破坏，影响运动性能[2-3]。能量胶具有热量高、快速补充能量等优点，凝胶中的碳水化合物很快就被吸收到血液中，产生热量和营养供给人体，帮助延缓肌肉疲劳，提高血糖水平，并提高运动活动性能[4-5]等。因此，能量胶广泛应用在运动、军事、旅游和航海等领域[6]。在市场中，我国需要能量胶人群逐年增加，潜在的消费人群对能量胶制品需求十分巨大，具有良好发展前景[7]。

在人体内，维持正常的渗透压平衡是保证各种物质代谢过程，以及组织和器官的机能活动物质代谢过程、组织和器官的机能活动得以正常进行的内环境恒定的重要条件之一[8]。各类营养物质，如氨基酸、维生素、矿物质等都是通过体液运送至体内经代谢反应和化学变化后供应各器官和组织的需要。渗透压的大小关系到人体对营养的吸收，因此在研究营养品的营养价值时，除了重视各种营养成分的组成外，还必须充分重视其渗透压的大小[9]。

溶剂通过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象称为渗透，阻止渗透所需施加的压力，即为渗透压。溶液的渗透压依赖于溶液中粒子的数量，是溶液的依数性之一，通常以渗透压摩尔浓度来表示，反映的是溶液中各种溶质对溶液渗透压贡献的总和。

目前，冰点法[10]测定渗透压以其速度快、结果准确度高、不会对样品产生破坏等优点，成为应用最广泛的一种测定方法，但冰点法也不适用于所有样品的检测，比如高黏性、含有低溶解度的晶盐、样品杂质多影响结晶的样品等，即影响冷冻条件的样品，都不适用冰点法。露点法可以处理冰点法无法处理的样品，多用于临床和工业化学实验室的半固态样品；露点法不需要改变物质的物象形态，可以直接测量植物及动物组织切片的渗透压，对于样品中含有悬浮颗粒或黏稠度较大的样品，也可以轻松得出准确的结果。因为能量胶黏度比较大，不适合采用冰点法。现阶段，对露点法测渗透压的文献非常少，也无露点渗透压相关影响因素考查的报导。对露点法测定渗透压的影响因素进行了考查[11]，以期为正确使用露点渗透压仪、提升检测结果准确性提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

露点渗透压分析仪（VAPRO 5600），美国Wescor公司产品。

渗透压标准溶液1000 mmol/kg（OA-100）、100 mmol/kg（OA-010）、290 mmol/kg（OA-029）、SS-033 型滤纸片，美国ELITechGroup 公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 露点渗透压分析仪的校正[12]

按仪器说明书分别取10 μL 浓度为100，290，1000 mmol/kg 标准系列校正渗透压测定仪，使标准溶液读数误差在100mmol/kg≤±2mmol/kg，290mmol/kg≤±3 mmol/kg，1000 mmol/kg≤±5 mmol/kg。

1.2.2 样品溶液的测定

测定前将样品溶液混匀，取10 μL 样品均匀涂在滤纸片上，迅速用露点渗透压分析仪测定渗透压。

2 结果与分析

2.1 露点渗透压分析仪的稳定性考查[13]

露点渗透压分析仪校正完后，分别于0，2，4，6 h 测定100，290，1000 mmol/kg 标准溶液的渗透压，每个点测定6 次，计算平均值和偏离值。

露点渗透压分析仪的稳定性考查见表1。

表1 露点渗透压分析仪的稳定性考查

由表1 可知，100，290，1000 mmol/kg 标准溶液的渗透压在6 h 内偏离满足要求，表明露点渗透压分析仪在6 h 内稳定性良好。

2.2 不同测试体积对渗透压检测的影响

分别取4，6，8，10，12，15μL 浓度为290mmol/kg标准溶液进行测定，每个体积测定量测定6 次，计算平均值和偏离值。

不同测试体积对渗透压检测的影响见表2。

由表2 可知，在6～15 μL 的测定体积内，对检测结果影响不大。在试验过程中发现，加入4 μL 的溶液不足以将滤纸片全部浸湿，导致结果明显偏离；6 μL 的量恰好将滤纸片全部浸湿，出现轻微偏离；8～15 μL 可以将滤纸片全部浸湿，未出现偏离。因此，在渗透压测定过程中取样量必须要保证滤纸片全部浸湿。

表2 不同测试体积对渗透压检测的影响

2.3 滤纸片面积对渗透压检测的影响

将滤纸片分别剪去1/10，1/5，1/3 滤纸片面积，取290 mmol/kg 标准点进行测定，每个面积测定6 次，计算平均值和偏离值。

滤纸片面积对渗透压检测的影响见表3。

表3 滤纸片面积对渗透压检测的影响

由表3 可知，随着滤纸片面积的缺失，渗透压的偏离值越来越大，因此在渗透压测试过程中必须保证滤纸片的完整，同时可以间接地反映出溶液必须要均匀分布在滤纸片上。因为等渗能量胶黏性比较大，在滤纸片上很难自动快速分散开，因此保证样品均匀分布在滤纸片上显得尤为重要。

2.4 等待时间对渗透压检测的影响

将浓度为290 mmol/kg 标准溶液加入滤纸片上后，分别等待0，10，20，30，60 s 后开始测定，每个时间点测定6 次，计算平均值和偏离值。

等待时间对渗透压检测的影响见表4。

由表4 可知，在0～20 s 的等待时间内，对检测结果影响不大，随着时间的推移，溶液不断挥发，渗透压结果偏高。因此，在渗透压的检测过程中，最好能在20 s 内完成加样过程，由于等渗能量胶样品的黏性比较高，在对样品分散过程中存在一定的等待时间，可用枪头使样品迅速地均匀分散在滤纸片上，加速样品的分布。

表4 等待时间对渗透压检测的影响

2.5 等渗能量胶检测结果稳定性考查

针对等渗能量胶样品，采用不同时间段对同一样品进行检测，计算RSD，考查检测结果的稳定性。

等渗能量胶检测结果稳定性考查见表5。

表5 等渗能量胶检测结果稳定性考查

由表5 可知，在30 d 内，等渗能量胶渗透压检测结果RSD 为1.0%～2.2%，表明等渗能量胶渗透压检测结果稳定性良好。

3 结论

露点渗透压分析仪在6 h 内稳定性良好，检测结果稳定，溶液的测试体积、滤纸片面积、加样等待时间对渗透压测试有影响。检测渗透压时，要迅速测定，保证滤纸片的完整性，加入的溶液体积8～15 μL，且须在滤纸片上均匀分散。露点渗透压仪性能稳定、准确性好、对样品状态要求不高、检测结果稳定，适用于黏性高的等渗能量胶样品的检测，由于等渗能量胶高黏性的问题，采用正常的加样方式会存在加样时间长、样品难以分散等问题。因此，针对等渗能量胶样品，检测渗透压要注意以下问题：①加样时，需要用枪头将样品迅速平铺在滤纸片上，不得有凸起、气泡、滤纸边缘未浸到样品等；②整个操作过程要快速，应在尽可能短的时间内进行检测。