高碘酸钠氧化果糖的制备及检测方法的研究

高碘酸钠氧化果糖的制备及检测方法的研究

葡萄糖是一种亲水材料。亲水化合物的性质相对活跃，可产生氧化反应、还原反应、碳链长度或缩短、醚和酯等反应。因此,对多羟基有机物的化学反应进行研究具有重要理论及应用价值。常用果糖检测方法有:分光光度法、碘量法、菲林试剂法、高效液相色谱法、酶-发光法等。以上检测方法中,分光光度法中所使用的间苯二酚是巨毒物,对人体和环境的损害很大,碘量法操作步骤烦琐,精密度不太好;菲林试剂法不能区分酮糖与醛糖,且精密度也不高;高效液相色谱法仪器昂贵,操作不方便;而酶-发光法的灵敏度又不高。基于上述方法的缺陷,本实验采用的分光光度法具有省时、快速、方便、精密度高的优点。1反应总体积的测定取配制好的浓度为1.00×10-3mL/L的果糖溶液1.00mL置于25.0mL容量瓶中,再加入0.0100mol/L的高碘酸钠溶液0.900mL,用蒸馏水将反应总体积定于10.0mL;在沸水浴中加热氧化10min后,加入6.00mL0.200g/L的酚试剂溶液和0.100mol/L的盐酸溶液0.200mL,于沸水浴中加热显色5min后,用722型可见光分光光度计,在波长630nm下进行检测。2试验条件的确定2.1u3000定容液的制备取浓度为1.00×10-3mol/L的果糖溶液1.00mL,再加入0.0100mol/L的高碘酸钠溶液0.900mL,用蒸馏水定容至总体积10.0mL;在沸水浴中加热氧化10min后,加入6.00mL0.200g/L的酚试剂溶液和0.100mol/L的盐酸溶液0.200mL,于沸水浴中加热显色5min后,用UV-2102PC型紫外-可见分光光度计扫描其吸收曲线如图1,由图1可知,最大吸收波长在630nm处,故本试验选择630nm作工作波长。2.2酸钠溶液的量按1的步骤(取1.00×10-3mL的果糖溶液1.00mL),加入0.0100mol/L的高碘酸钠溶液的量分别为0.100mL、0.300mL、0.500mL、0.700mL、0.900mL、1.10mL,测其吸光度。通过实验发现吸光度值随高碘酸钠的用量的增加而增加如图2,高碘酸钠加入量在0.700～1.10mL范围时,吸光度出现恒值。因此,本实验选择高碘酸钠的用量为0.900mL。2.3酚试剂加入量的确定按1的步骤(取0.010mol/L的高碘酸钠溶液0.900mL),于沸水浴中加热10min,分别加入2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL、7.00mL的酚试剂(0.200g/L)后于沸水浴中加热5min,测其吸光度,结果如图3。试验发现,当酚试剂的加入量在5.00～7.00mL间吸光度出现稳定的最大值。故实验选择酚试剂的用量为6.00mL。2.4酚试剂对吸光度的影响按1的步骤,分别于30℃、40℃、50℃、60℃、80℃、沸水浴中加热10min后,加入0.200g/L的酚试剂6.00mL,测其吸光度。实验发现当氧化温度介于80℃～100℃间时吸光度有一个平稳区(如图4)。因此,本试验选择果糖的氧化温度为沸水浴。2.5最佳加热温度的确定按1的步骤,于沸水浴中加热10min,加6.00mL的酚试剂,分别在30℃、40℃、50℃、60℃、80℃、沸水浴中加热5min,测其吸光度。实验发现果糖显色温度,在80℃～100℃之间时吸光度出现恒值(如图5),且在100℃以下均不稳定。故本实验选择沸水浴为果糖的显色温度。2.6酚试剂吸收剂用量的测定按1的实验步骤,将试剂于沸水浴中分别加热2min、4min、6min、8min、10min、12min,加6.00mL的酚试剂,在沸水浴中加热5min,测其吸光度。试验结果表明,当氧化时间在8～12min出现平稳区(如图6)。因此,本试验选择氧化时间为10min。2.7酚试剂加入时间的确定按1的步骤,将试剂放于沸水浴中加热10min后,加入6.00mL的酚试剂,在沸水浴中分别加热2min、3min、4min、5min、6min、7min后,测其吸光度。实验发现在4～7min之间吸光度有最大平稳区(如图7)。所以本实验选择的显色时间为5min。2.8显色阶段的加入在此影响因素确定前,进行了对比试验,即在实验条件不变的情况下,将同样浓度(0.100mol/L)和同等用量(0.200mL)的盐酸溶液分别在果糖氧化和显色阶段加入。结果发现,其吸光度在显色阶段加入比在氧化阶段加入要大得多,并且比较稳定。这说明pH值对果糖显色反应的影响要大于其氧化阶段。因此,本实验选择在果糖显色时段加入盐酸溶液。按2的实验方法,将药品置于沸水浴中加热10min后,在加入6.00mL的酚试剂的同时分别加入0.100mol/L的HCl溶液0.000mL、0.100mL、0.200mL、0.300mL、0.400mL、0.500mL,再在沸水浴中加热5min后,测其吸光度。结果发现当加入0.100～0.300mL的盐酸溶液时其吸光度有较稳定的区域(如图8)。故本实验选择盐酸的加入量为0.100mol/L×0.200mL。2.9不同用量的dna提取按1的实验步骤,取1.00mL1.00×10-4mol/L、2.00×10-4mol/L、3.00×10-4mol/L、5.00×10-4mol/L、7.00×10-4mol/L、9.00×10-4mol/L、1.00×10-3mol/L(实际反应浓度均为10-5级和10-4)的果糖溶液于6个25.0mL的容量瓶中,分别加入0.0100mol/L的NaIO4溶液0.900mL,用蒸馏水定容至10.0mL,于沸水浴中加热10min后,加入6.00mL的酚试剂和0.100mol/L的HCl溶液0.200mL,在沸水浴中加热5min后,测其吸光度。根据测定的数据绘制果糖的工作曲线(如图9),得知其线性方程式为:Y=5512.9x+0.0396,R=0.9998。3样品测定3.1u3000相对标准偏差sd将市售的果糖注射液(250mL:12.5g)稀释至3.00×10-4mol/L的浓度,按1的实验步骤,平行测定8次,计算相对标准偏差RSD,结果见表1。标准偏差SD=∑i=1n(Ai−A¯¯¯)2n−1−−−−−−−−√SD=∑i=1n(Ai-A¯)2n-1相对标准偏差RSD=SDA¯¯¯=×100％RSD=SDA¯=×100％平均值=3.01×10-5mol/L;RSD=2.07%3.2干扰试验的类型按1的步骤,取果糖标准溶液3.00×10-5mol/L进行干扰试验,在相对误差不超过±5%的情况下,1000倍的Na+、K+、Cl-、SO2−442-、PO3−443-均无干扰。由于本试验检测的是纯果糖注射液,因此其它有机物的干扰可以不考虑。4机械论4.1氧化产物的制备高碘酸钠,用作强氧化剂和化学试剂,也用于色谱分析。可将碘酸钠在氢氧化钠溶液中通氯后再用浓硝酸处理而得。在本实验中,高碘酸钠参与两个反应的进行。首先,在氧化反应中,它将果糖彻底氧化,生成甲醛和其它物质;接下来的显色反应中,剩余的高碘酸钠氧化酚试剂得到一粉红色有机物,氧化产物甲醛得到嗪,这两种氧化产物再反应,最终生成绿蓝色有机物。在整个实验过程中,高碘酸钠贯彻始终,发挥了重要作用。4.2嗪的合成及其检测机理酚试剂,性质不稳定,需贮存于棕色瓶中,在冰箱内保存可稳定3天。据文献报道,甲醛与酚试剂反应生成嗪,在Fe3+离子存在的情况下,嗪与酚试剂的氧化产物反应生成青蓝色化合物,