食品与药品中葡萄糖含量检测方法的研究进展

＊柯 苗

（咸阳职业技术学院 陕西 712000）

在农副产品企业生产、制药企业产品生产中，均需进行葡萄糖含量检测，葡萄糖含量检测方法类型比较多，包括3,5-二硝基水杨酸（DNS）法、旋光法、自动还原糖检测方法等。葡萄糖在各类产品中的存在形式有所不同，可能以液态或者固态形式存在于各类产品中，另外，不同产品中葡萄糖含量以及纯度的差异比较大。基于此，对葡萄糖含量检测方法进行详细探究意义重大。

1.DNS法

对于还原糖，可直接滴定，对于不具备还原特性的双糖以及多糖，可应用酸水解法进行还原处理，将其还原为单糖，再进行测定，对样品中还原糖以及总糖的含量进行计算。如果还原糖处于碱性条件中，则在经过加热处理后，即可发生还原反应，形成糖酸以及其他多种产物，比如：如果3,5-二硝基水杨酸以及还原糖供热，则在发生还原发硬后，即可形成3-氨基-5-硝基水杨酸，这一产物为棕红色，另外，在一定范围内，还原糖含量与产物颜色深浅之间密切相关，二者之间的关系符合朗伯比尔定律。在DNS测定法的实际应用中，可能还会出现其他有色物质，可造成吸光度增加，样品含量比较高。王长发等经过研究发现，如果葡萄糖与磷钼杂多酸之间发生化学反应，能够形成有色产物，在波长为690nm处吸收最大，吸光度与葡萄糖质量浓度之间为线性关系，对于这一测定方法，主要被应用于葡萄糖注射液检测中。

闫家伟等在碱性条件下，采用DNS法对样品中的微量葡萄糖含量进行检测，葡萄糖具有还原性特征，因此，用糖即可将Ag+还原为Ag，在形成Ag后，还能够将Fe3+还原为Fe2+，如果介质的pH为4.5，则Fe2+能够与邻菲罗啉发生反应，并且还会形成桔红色络合物，在波长为510nm处吸收最大。

2.费林试剂法

费林试剂为一种比较常见的氧化剂，其是由甲液以及乙液所组成的。在应用费林试剂法进行测定时，需将甲液和乙液充分混合，据此形成氢氧化铜，再形成酒石酸钾铜络合物。对于次甲基蓝，可作为滴定过程中的终点指示剂，如果处于氧化溶液中，则为蓝色，在发生还原反应后变为无色透明状。在采用标准还原糖进行滴定时，首先，还原糖使铜发生还原反应，当铜还原完成后，再使次甲基兰发生还原反应，变为无色透明状，此时即可达到滴定终点。通过上述分析可见，在滴定过程中，溶液的颜色不断发生变化。

在食品生产中，在产品葡萄糖测定中，费林试剂的应用比较常见，属于国家标准方法。另外，在食品发酵行业，很多企业均选择应用费林试剂手工滴定方式对还原糖进行测定。回顾费林试剂测定法的应用历程，已有70年的历史，操作方式便捷，可手工完成测定，但是容易受到各类复杂因素的影响，包括加样量、实际浓度等。另外，在手工滴定过程中，手工摇动的速度、力度以及加热时间等均会对测定结果准确性产生较大影响。

3.旋光法

如果平面偏振光通过含有部分光学活性化合物的溶液，则会发生旋光现象。旋光性物质的旋光度主要受气化学结构的影响。另外，在测定过程中，溶液浓度、液层厚度以及温度均会对旋光度产生较大影响。对于某类物质的旋光能力，可采用比旋度表示，即在单位长度旋光物质的温度为t℃时，其对波长为λ的平面偏振光的旋光度。如果波长为一定值，则在标准温度条件下，已知某一物质的比旋度以及光程长度L后，可采用旋光仪对旋光度进行准确测试，另外，对于溶液中旋光物质的浓度C，可根据以下公式进行计算。

在应用旋光法对葡萄糖含量进行检测时，如果样品中有多种旋光性物质，或者有较多杂质无法完全过滤，则会对检测结果准确性造成不良影响，因此，对于旋光法，一般被推广应用于纯度较高的样品检测中。

4.全自动还原糖测定仪法

全自动还原糖测定仪（SGD-Ⅳ型）的检测原理与费林试剂法相同，是在费林试剂测定原理的基础上设计形成的，通过联合应用光电转换装置，即可在滴定过程中对透光率的变化形式进行检测；可将电压变化曲线作为依据，采用相关仪器对系统进行控制，对采样过程进行自动化记录，据此确定滴定终点；对达到滴定终点时所耗费的标准还原糖量作为依据，对系统进行自动化控制，准确计算还原糖的含量。与费林试剂法相比，全自动还原糖测定仪检测方式的测定过程简单，能够有效规避手工滴定中的各类影响因素。

5.高效液相色谱（HPLC）法

在HPLC法的实际应用中，不同组分在同一时刻进入至色谱柱中，在流动相以及固定相之间，不同组分的溶解度、渗透作用、吸附作用均有一定的区别。色谱柱中包含多个组分，而各个组分的移动速度有一定的区别，在移动一段距离后，不同组分即可相互分离。在此过程中，色谱柱流出顺序也有一定的差异，通过应用信号检测器进行检测，即可确定各个组分的普峰，在普峰分析中，可确定保留时间，并对峰面积进行计算，即可应用外标法进行定量分析。

顾颂青将HPLC法应用于高果糖浆葡萄糖含量测定中，在具体的检测过程中，选用Kromasil KR 100-5 NH2柱，另外，将乙腈/水作为流动相，流速设定为1.0mL/min，在检测过程中，采用示差折光法以及外标法。对于这一方法，也可应用于果糖测定中。在0.1～10mg/mL范围内，果糖以及葡萄糖的线性均比较好，果糖的R为0.9999，而葡萄糖的R为0.9997，另外，平均回收率分别为99.5%以及99.6%。

莫海涛等在对低蔗糖食品中的葡萄糖、蔗糖、麦芽糖以及乳糖含量进行检测时，选择应用高效液相色谱法。在具体的检测过程中，首先采用水超声波对样品进行浸取处理，再应用Hypersil NH2柱进行分离处理，将乙晴/水作为流动相，最后，采用激光蒸发光散射检测器对四者的含量进行检测。通过对检测所得结果进行分析，葡萄糖的线性范围为15～1000mg/L，蔗糖的线性范围为20～1500mg/L，麦芽糖的线性范围为15～1000mg/L，乳糖的线性范围为12～1000mg/L。另外，检出限在4.5～6.0mg/L之间，样品加标平均回收率在92.9%～99.0%之间。

王培等在对盐酸氨基葡萄糖胶囊中的盐酸氨基葡萄糖含量进行检测时，采用HPLC测定方式。在具体的检测过程中，选用Diamonsil TM C8 Column色谱柱，将0.03mol/L硫酸铵/乙腈作为流动相，流速设定为0.6mL/min，波长为200nm，而柱温为40℃。通过对检测所得结果进行分析，在1～3mg/mL范围内，样品为线性关系，平均回收率达到99.0%，而RSD则为1.3%。

洪专等将HPLC-ELSD法应用于氨基葡萄糖检测中，在具体的检测过程中，联合应用Waters Carbohydrate色谱柱以及乙腈/水，在此基础上采用蒸发光散射检测器进行检测。在具体的实验检测过程中，对于进样量X，可根据峰面积Y进行线性回归分析，计算公式如下：Y=2.0800×106X-1.3548×106，r=0.9997。通过对计算结果进行分析，当进样量在2.0～12.0μg之间时，峰面积和进样量之间的线性关系比较好，回收率在96.0%～97.7%之间。

随着检测技术的不断发展，高效液相色谱分析方法已逐渐得到推广和应用，其中，离子色谱法的应用最为常见，并且相关检测仪器也处于快速发展阶段，检测限显著降低。梁立娜等创新性地提出高效阴离子交换-脉冲安培检测，通过应用这一检测方式，可对8种单糖以及2种糖醛酸进行检测。另外，还可对多糖水解液以及木材半纤维素水解液中的单糖含量、糖醛酸含量进行测定。在具体的检测过程中，需选用CarboPacPA20阴离子交换柱，将其作为分离柱，在分离柱中含有8种单糖，可采用2mmol/L的NaOH溶液对单糖进行洗脱处理，随后，再采用NaAc梯度对2种糖醛酸进行淋洗，在淋洗过程中，流速设定为0.5mL/min，分析总时长为30min。在上述测定过程中，对于分离测定中的各项条件，需采用适宜的处理措施，另外，对于8种单糖以及2种糖醛酸的检出限，可控制在2.5～14.4μg/L之间。

6.生物传感器法

在葡萄糖生物传感器的的实际应用中，葡萄糖氧化酶（GOD）能够发生催化作用，在此过程中，葡萄糖可转变为过氧化氢（H2O2），另外，过氧化物酶（HRP）可对H2O2发生催化反应，在具体的反应过程层中，还原态电介质Os2+可发生氧化反应，并形成Os3+。当工作电压比较低时，氧化态电介质Os3+也会发生还原反应，随后即可形成还原电流，通过对这一还原电流进行检测，即可确定葡萄糖浓度。

姜利英等在薄膜金电极的基础上，采用氧化还原聚合物进行修饰处理，氧化还原聚合物的电子转移效率比较高，与此同时，固定相应的酶，据此制备形成生物传感器，可对低浓度葡萄糖含量进行检测。在酶固定处理中，可联合应用戊二醛交联以及光聚合两种方法。通过对检测结果进行分析，在传感器制备过程中应用戊二醛交联法，再将其应用于葡萄糖含量测定中，具有稳定性强的优势，通过开展测试分析，对于葡萄糖浓度，要求控制在0～500μmol/L之间，在利用传感器进行检测时，响应灵敏度在35.4nA/（μmol·L-1）左右，响应时间为30s。

于秀娟等在葡萄糖检测中应用传感器检测法，将石墨粉和环氧树脂相混合，将其作为阳极。另外，阴极选用钛基RuO2/TiO2涂层材料，在GOD固定处理中，采用浸渍涂膜法。在具体的检测过程中，响应速度较快，有利于扩大线性检测范围，为1.0×10-5～3.0×10-5μmol·L-1，检测结果准确性高，并且贮存稳定性比较好。在这一传感器制备过程中所选用的电极材料应用成本比较低，可根据实际需要加工成为多种形状，应用前景比较好。

任湘菱等在葡萄糖检测中，将纳米银、金复合颗粒和聚乙烯醇缩丁醛（PVB）相结合，据此制作复合固定化酶膜基质，在GOD固定处理中，选用溶胶-凝胶法，进而形成葡萄糖生物传感器，将其应用于葡萄糖检测中，通过对检测结果进行分析，电极响应流量明显增加。由此可见，纳米颗粒效应在固定化酶方面发挥着十分重要的作用。

7.气相色谱（GC）法

在葡萄糖含量检测中，气相色谱分析法的应用也比较常见，在将其应用于多羟基化合物测定分析中时，多羟基化合物的极性比较大，并且沸点高，因此，无法直接分析。要求应用硅醚化试剂，使其与羟基发生反应，据此形成三甲基硅醚衍生物，三甲基硅醚衍生物易于会发，极性偏低，并且稳定性比较高，最后再开展气相色谱分析。

杨天祝等将双三甲基硅烷基乙酰胺以及三甲基氯硅烷作为硅醚化试剂，再采用气相色谱法对溶液中的葡萄糖含量进行测定，所得结果的准确性和可靠性均比较高。

张峻松等在对烟草中的水溶性葡萄糖、果糖以及蔗糖三者的含量进行检测时，采用毛细管气相色谱法，在具体的检测过程中，采用80%乙醇提取出水溶性糖。在硅醚化反应中，将糖液作为基础，并应用三甲基氯硅烷进行检测，对于检测所得结果，采用毛细管气相色谱进行分析。根据研究发现，在葡萄糖、果糖以及蔗糖之间，含量以及面积均为线性关系，相关系数在0.19995～0.19998之间，对于RSD值，可控制在1.39%以内，并且重复性好，加标回收率在96.19%～99.16%之间。

陈晓颖等在对大蜜丸中的果糖含量以及葡萄糖含量进行测定时，选用硅醚化试剂衍生法，将正二十烷作为内标，再采用GC法进行测定。通过对检测结果进行分析，果糖、葡萄糖的含量分别为0.3097～2.1680mg、0.2156～1.5093mg，果糖、葡萄糖的r分别为0.9997、0.9995，而二者的RSD值分别为1.42%、1.20%。

8.结语

综上所述，本文主要对几种常见的葡萄糖含量检测方式进行了综述。在对固态样品中的葡萄糖含量进行测定时，如果样品纯度比较高，并且具有光学活性特征，则可应用旋光法进行检测，所得结果的准确性比较高。在DNS法与费林试剂法的实际应用中，容易受到检测样品纯度的影响，与真实值相比，检测所得结果偏高，一般被应用于企业产品质量自控中。SGD-Ⅳ型全自动还原糖测定仪法的应用范围广泛，所得结果的准确性比较高。HPLC法的应用最为常见，其中，离子色谱法发展迅速，在这方法的实际应用中，测定效率比较高。生物传感器法的线性检测范围比较大，灵敏度高，应用成本比较低，而在GC法的实际应用中，操作过程比较复杂。由此可见，在葡萄糖含量测定中，方法类型比较多，不同测定方式均有一定的优势和弊端，可结合实际情况选择应用所需技术类型。