游离氨基酸总量测定(特殊医学用途配方食品渗透压的不同检测方法和结果比较分析)

游离氨基酸总量测定

提高食品的渗透压

根据不同检测方法检测特殊医学用途配方食品的渗透压的检测结果差异情况和现阶段国内外各类特殊医学 用途配方食品渗透压状况。收集国内外各类特殊医学用途配方食品样品 38 个，采用德国 GONOTEC 3000-D 渗透压仪进行检测，同 时选择部分代表性样品使用其他冰点法仪器和露点法仪器进行仪器比对和方法比对。

溶剂通过半透膜由低浓度向高浓度溶液扩散的现象称为渗透，阻止渗透所需要施加的压力，称为渗透压。在涉及溶质的扩散或通过生物膜的液体转运各种生物过程中，渗透压都起着极其重要的作用。

药品方面，在制备注射剂、眼用液体制剂等药物制剂时，必须关注其渗透压；处方中添加了渗透压调节剂的制剂，应控制其渗透压摩尔浓度；静脉输液、营养液、电解质或渗透利尿药等制剂，应在药品说明书上标明其渗透压摩尔浓度，以便临床医生根据实际需要对所用制剂进行稀释等适当的处置，防止发生副作用[4-7]。

在食品方面，渗透压是特殊食品企业产品研发、配方设计、临床应用最重要的参考察指标，尤其是特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方食品，国际食品法典委员会（CAC）、欧盟、澳新食品标准及我国食品安全国家标准均规定需要在标签中标注渗透压[3,8-11]。

目前渗透压的检测主要有冰点法和露点法。国内多采用冰点法对渗透压进行检测，渗透压摩尔浓度的单位通常以每千克溶剂中溶质的毫渗透压摩尔来表示（mOsmol/kg），也称为重量毫摩尔渗透压浓度[4,12,13]。中国、美国、欧洲、日本、英国药典均规定使用冰点法检测药品的渗透压；露点法则多应用于科研试验以及特殊形态的物品检测[14-16]。

为了解不同仪器、不同检测方法的渗透压检测结果差异情况和现阶段国内外各类特殊医学用途配方食品渗透压状况，本研究收集了国内外主流品牌的产品进行检测，并对检测结果进行分析，为特殊医学用途配方食品渗透压检测及产品配方研究提供参考依据，提高渗透压指标的利用价值，进一步提高产品配方的合理性。

1 材料与方法

1.1 材料

收集国内外各类特殊医学用途配方食品样品38 个，涵盖8类型，具体样品及主要配料见表1。

1.2 试剂

氯化钠标准溶液(渗透压摩尔浓度300 mOsmol/kg， 600 mOsmol/kg，900 mOsmol/kg，中国计量科学研究 院)；实验室用水为GB/T 6682规定的三级水。

1.3 仪器

冰点方法采用德国GONOTEC 3000-D渗透压仪对 所有样品进行检测，并同时采用3种其他品牌的仪器， 选择样品配料和营养成分差距较大的有代表性的17个 样品进行检测；由于国内应用较少，露点方法采用1种 型号的仪器对17个样品进行检测，具体仪器型号和进 样量见表2。

1.4 方法原理

1.4.1 冰点法

采用测量溶液的冰点下降来间接测定其渗透压摩 尔浓度。在理想的稀溶液中，冰点下降值=冰点下降 常数（当水为溶剂时为1.86）×样品溶液的重量摩尔浓 度，而渗透压=渗透压常数×样品溶液的重量摩尔浓 度，由于两式中的样品溶液的重量摩尔浓度等同，故 可以用冰点下降法测定溶液的渗透压摩尔浓度。

1.4.2 露点法

采用测量溶液的蒸气压下降来间接测定其渗透压 摩尔浓度。在理想的稀溶液中，原来表面为纯水分子 所占据的部分液面被溶质分子所占据，而溶质分子几 乎不会挥发，故单位时间内从表面逸出的水分子数减 少，当蒸发与凝结重新达平衡时，溶液的蒸气压低于同温度下纯水的蒸气压，亦即溶液的蒸气压下降。

蒸气压下降与样品溶液的重量摩尔浓度成正比，而与溶质的种类和性质无关，样品溶液的重量摩尔浓度可以通过渗透压常数转换为渗透压。蒸气压下降越多，对应的露点温度越低，故可以用露点法测定溶液的渗透压摩尔浓度。

1.5 检测过程

1.5.1 冰点法

用水和氯化钠标准溶液校准仪器。固态样品按配 比冲调混匀后检测，液态即食样品混匀后直接检测：用微量移液器准确移取一定量的样品待测溶液放入样 品测试管中，避免混入空气产生气泡，将探头浸入待 测溶液中心，并降至仪器的冷却槽中。启动制冷系统， 当供试溶液的温度降至凝固点以下时，仪器采用金属 探针（或振荡器）诱导溶液结冰，仪器记录冰点下降 的温度，并自动转换为重量渗透压摩尔浓度。

1.5.2 露点法

用水和氯化钠标准溶液校准仪器。固态样品按配 比冲调混匀后检测，液态即食样品混匀后直接检测：将载样纸片放入样品池，用微量移液器准确移取一定 量的样品待测溶液，将微量移液器吸头尖端轻触载样 纸片，使溶液全部被载样纸片吸附，立即将样品池推 入仪器，等待样品在样品仓中达到平衡，位于样品上 方的热敏电阻在露点温度以下冷却，水自气相凝聚在 表面并放出凝聚热。

切断电流，由于凝聚热作用，热 敏电阻的温度升高至一定温度时趋于停止，该温度即 为露点温度。仪器记录露点的温度，并自动转换为重 量渗透压摩尔浓度。

2 结果与讨论

2.1 不同类型样品冰点法检验结果

采用德国GONOTEC 3000-D渗透压仪对采集的 38 个样品进行检测，检测结果范围为 89~869 mOsmol/kg，相对标准偏差（RSD）为0.25%~0.97%， 详见表3。选取部分样品采用其他品牌的仪器进行检测，检测结果的平均值（n=6）、RSD及与德国 GONOTEC 3000-D渗透压仪检测的对应数据详见表4。

2.1.1 不同类型样品冰点法检验结果比较

由表 3 可知，有 24 个样品的渗透压低于或相当于 正常人体血液的渗透压范围（280~310 mOsmol/kg） [17]，平均值为 90~306 mOsmol/kg，14 个样品的渗透 压高于正常人体血液的渗透压范围，平均值为 335~864 mOsmol/kg，其中 12 个样品为全营养配方和氨基酸配方。

根据调研及文献研究情况，全营养配方 食品多用于管饲食用；氨基酸配方中的游离氨基酸能 够使渗透压增高[18-20]。蛋白质部分水解配方、蛋白质 深度水解配方的渗透压平均值为 279 mOsmol/kg，低 于氨基酸配方渗透压的平均值 328 mOsmol/kg。全营 养配方的渗透压范围比较广，这也与全营养配方的应 用最广泛有关[21]。

2.1.2 专用于婴儿的样品冰点法检验结果情况

样品中专用于婴儿的配方产品有 13 个，其中非氨 基酸配方的有 10 个，平均值为 166~285 mOsmol/kg， 与其他类型产品相比较渗透压普遍较低，更接近于或 低于母乳的渗透压。

母乳的渗透压一般为 290 mOsmol/kg 左右，但也有较高的情况[22-24]，在保证营 养全面的情况下，婴儿配方食品的渗透压相当于或低 于母乳是可以合理的[25,26]。婴儿配方产品中无乳糖配方产品的渗透压平均值最低，为 172 mOsmol/kg，可 能与乳糖含量低有关，但由于影响渗透压值的因素很 多，不同文献研究的结果不太一致，需要进一步进行 研究[13,27]。

2.1.3 冰点法检验结果的误差

现阶段特殊医学用途配方食品渗透压检测文献报 道较少，有冰点法渗透压检验误差相关研究文献指出，200 mOsmol/kg 的检测结果的相对标准偏差为 0.43%~0.98%，400 mOsmol/kg 的检测结果的相对标准 偏差为 0.39%~0.53%，600 mOsmol/kg 的检测结果的 相对标准偏差为 0.20%~0.39%；相关文献以标准溶液 为研究对象，特殊医学用途配方食品基质复杂，检验 误差增大是合理的[28-31]。

2.1.4 进行仪器比对的样品检验结果

由表 4 可知，进行比对的样品冰点法检测结果平 均值的范围为 168~640 mOsmol/kg，相对标准偏差为0.18%~1.70%，各仪器的检测结果及结果的相对标准 偏差在可接受的范围内，但稍有差异。2.2 不同类型样品露点法检验结果 采用美国wescor 5600渗透压仪对17个样品进行 检测，检测结果范围为158~623 mOsmol/kg，相对标 准偏差为0.61%~4.81%，相对标准偏差的平均值为 1.73%，详见表5。

由表5可知，露点法检测结果的相对标准偏差相对较高，说明露点法检测结果的稳定性和重复性不及冰点法，但露点法对检测对象的状态没有要求，应用面更加广泛，经过进一步调研，目前露点法多应用于科研工作。

2.3 不同方法和仪器检验结果比较

以德国GONOTEC 3000-D渗透压的检测结果为 参考值，比较其他方法和仪器的偏离百分比，结果详 见表6。

由表6可知，露点法检测的结果普遍低于冰点法， 这可能是由于仪器、检测原理的差别导致。但由于国 内露点法的应用较少，很难找到不同品牌的露点法仪 器，故结果的比较有一定的局限性。

不同的仪器，因 为设计的区别，检测样品时样品溶液的进样量不尽相同[32]，通过比较冰点法4种仪器的进样量和检测结果， 进样量较多的仪器（德国GONOTEC 3000-D、日本 ARKRAY，进样量分别为100 μL和200 μL）检测结果 无明显差异，进样量较少的仪器（美国Advance Fiske 210，北京雅森Osmo 210，进样量为20 μL）检测结果 普遍稍高于进样量较多的仪器。

原因可能与进样量有 关，通过进一步的冰点实验，不同进样量改变了结冰 曲线，影响了冰点曲线稳定段的宽度和高度，如图1 所示，a、b、c分别为20、100、500 μL某样品溶液的 结冰曲线，c的测量点略高于a，即冰点下降值小，对 应渗透压数值小；还可能与水分蒸发有关，有文献指 出在取样量很小的情况下，蒸发可能带来不可忽略的 误差[14]，而且影响液体蒸发速度的因素极为复杂[33]， 在检测时要尽量保持环境温湿度及仪器的稳定性。

3 结论

3.1 使用不同的仪器、不同的检测方法对各类特殊医 学用途配方食品的渗透压进行检测，结果表明，渗透 压较高的样品以氨基酸配方和全营养配方为主，专门 用于婴儿的非氨基酸配方样品渗透压较低；对相同的 样品进行检测时，露点法的结果一般低于冰点法，而 且结果的稳定性和重复性不及冰点法。

通过多种品牌 型号仪器比对，冰点法更适用于检测特殊医学用途配 方食品，但在检测过程中要注意保持从校准到样品检测全过程的环境温湿度和仪器的稳定性，使用合理的 进样量，以减小测量误差。现有的仪器设备大多是以 基质相对简单的药品为基础设计的，随着国内特殊医 学用途配方食品的快速发展，要进一步针对基质复杂 的特殊医学用途配方食品改进现有仪器，使仪器更适 合检测此类样品，提高检测结果的准确度。

3.2 由于特定疾病状态的人群，特别是消化系统损 伤、肝病、肾病、大面积烧伤等疾病状态的人群对摄 入食物的渗透压较为敏感[34-36]，需要进一步研究针对 此类疾病人群的特殊医学用途配方食品的渗透压，要从前期配方设计、产品研发阶段充分考虑产品渗透压 值，提高产品配方的合理性。

同时，应进一步推广和 规范渗透压在特殊医学用途配方食品标签和说明书中 的标示，提升特殊医学用途配方食品食用的安全性、 有效性和规范性。

特殊医学用途配方食品渗透压的不同检测方法和结果比较分析,提高食品的渗透压