CN111781194A - 测定含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液中氮含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测定含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液中氮含量的方法。所述方法采用梯度加热方式溶解样品，加快实验进程，控制酸碱反应中氢氧化钠的加入量，使反应完全，提高实验成功率，以凯氏烧瓶溶液烧至接近白色时判定为蒸馏终点，提高实验精确率。本发明通过优化药典方法的实验环节，有效防止甘油浓度太大引起的爆沸，检测精确率高达99.95％，相较于药典62.5％的精确率，有显著提高。
Description
技术领域
本发明属于生物化学分析技术领域，涉及一种测定含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液中氮含量的方法。
背景技术
化妆品行业中的原液是指添加相对单一的高浓度护肤成分，能够针对各种肌肤需要，给肌肤更直接、更安全、更强效的保养，让肌肤在短时间内恢复最佳状态的美容产品。化妆品中使用的甘油是一种非常安全的成分。甘油的吸水性强，它能够吸取空气中的水分给皮肤保湿，从而起到锁住皮肤水分和防止皮肤水分流失的作用，实现愈合皮肤、减少相关性皮炎发生和恢复皮肤屏障的目的。此外，甘油对外界的刺激也有一定保护作用，能够促进受损细胞的自我修复功能。
含有甘油的重组胶原蛋白原液具有保湿抗衰老的作用。目前，测定重组胶原蛋白原液中氮含量的方法普遍使用药典方法(《中华人民共和国药典》2015版，0704法)。药典方法中，样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化，生成的硫酸铵加碱蒸馏，使氨蒸出，用硼酸吸收后再用标准酸溶液滴定。药典方法中只提及用直火缓缓加热，速度较慢，并且操作过程中溶液容易爆沸，甚至冲出烧瓶，时间久，成功率低，不能准确快速的检测氮含量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测定含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液中氮含量的方法。该方法在药典方法基础上，通过改良加热方式、酸碱反应中碱的添加量以及蒸馏过程中终点判断的方式，提高实验效率、成功率和检测精确率。
实现本发明目的的技术方案如下：
测定含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液中氮含量的方法，包括以下步骤：
步骤1，凯氏烧瓶溶解样品：差量法移取待测的含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液样品置于凯氏烧瓶中，加入催化剂和浓硫酸，缓慢加热溶解样品，先置于40℃消化5-10分钟，再升至60℃消化5-15分钟，然后升至80℃消化5-15分钟，待沸泡停止，升至200℃恒温消化至反应完全，至样品溶液呈澄明的绿色后冷却，所述的催化剂为质量比为10:1的硫酸钾和硫酸铜的混合物；
步骤2，蒸馏、硫酸滴定：在步骤1得到的冷却液中加入40％氢氧化钠溶液至溶液呈深黑色，加入锌粒，用氮气球将凯氏定氮烧瓶与冷凝管连接；另取2％硼酸溶液50ml，置于锥形瓶中，加入甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴；将冷凝管的下端插入硼酸溶液的液面下，轻轻摆动凯氏烧瓶，使溶液混合均匀，加热蒸馏，至凯氏烧瓶溶液烧至接近白色时，将冷凝管尖端提出液面，蒸汽冲洗1分钟，用水淋洗尖端后停止蒸馏，馏出液用0.05mol/L硫酸滴定液滴定至溶液由蓝绿色变为灰紫色，即为终点；
步骤3，空白对照组：
在不加入样品的环境下进行步骤1和步骤2；
步骤4，计算氮含量：
按每1ml0.05mol/L硫酸滴定液相当于1.401mg的N，根据计算公式
其中，c为硫酸滴定液的浓度，单位为mol/L，
V1为滴定待测样品消耗硫酸滴定液的体积，单位为mL，
Vo为滴定空白对照组消耗硫酸滴定液的体积，单位为mL，
m为样品的质量，单位为g。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过控制梯度加热温度，加快试验进程；通过控制酸碱反应中氢氧化钠的加入量，使反应完全，提高实验成功率；通过以凯氏烧瓶溶液烧至接近白色时判定为蒸馏终点，提高实验精确率，精确率高达99.95％，相较于药典62.5％的精确率，有显著提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述。
下述实施例和对比例中，采用的重组胶原蛋白原液样品的配方为：按质量百分数计，包括：重组胶原蛋白2％，甘油20％，己二醇1％，其余为水。氮含量为4mg/g。
对比例1
采用《中华人民共和国药典》2015版，0704方法：
差量法移取样品5g置于凯氏烧瓶中，加入硫酸钾10g、硫酸铜粉末1g和浓硫酸10ml，然后置于加热炉上直火不控温缓慢加热溶解样品，消化管内大量黑色泡沫直冲管口，实验失败。说明不对加热温度进行调控，实验的成功率低，可重复性差。
对比例2
采用《中华人民共和国药典》2015版，0704方法：
步骤1，差量法移取样品5g置于凯氏烧瓶中，加入硫酸钾10g、硫酸铜粉末1g和浓硫酸10ml，加热溶解样品温度设定先从低温40℃消化5～10分钟，升至60℃消化5～15分钟，再升至80℃消化5～15分钟，等沸泡停止，升至200℃恒温消化至反应完全。
步骤2，蒸馏、硫酸滴定：加入40％氢氧化钠溶液75ml，加入完毕后溶液未呈深黑色，加入锌粒，用氮气球将凯氏定氮烧瓶与冷凝管连接；另取2％硼酸溶液50ml，置于500ml锥形瓶中，加入甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴；将冷凝管的下端插入硼酸溶液的液面下，轻轻摆动凯氏烧瓶，使溶液混合均匀，加热蒸馏，硼酸溶液未发生酸碱反应变成蓝绿色，实验失败。说明40％氢氧化钠溶液的添加量过少，酸碱反应不完全，需要加入40％氢氧化钠溶液至溶液呈深黑色，酸碱反应才能够反应完全，提高检测的精确率。
对比例3
采用《中华人民共和国药典》2015版，0704方法：
步骤1，差量法移取5g样品置于凯氏烧瓶中，加入硫酸钾10g、硫酸铜粉末1g和浓硫酸10ml，加热溶解样品温度设定先从低温40℃消化5～10分钟，升至60℃消化5～15分钟，再升至80℃消化5～15分钟，等沸泡停止，升至200℃恒温消化至反应完全。
步骤2，蒸馏、硫酸滴定：加入40％氢氧化钠溶液至溶液呈深黑色，加入锌粒，用氮气球将凯氏定氮烧瓶与冷凝管连接；另取2％硼酸溶液50ml，置于500ml锥形瓶中，加入甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴；将冷凝管的下端插入硼酸溶液的液面下，轻轻摆动凯氏烧瓶，使溶液混合均匀，加热蒸馏。硼酸溶液未变成蓝绿色。至馏出液250ml时，此时溶液未变成接近白色，将冷凝管尖端提出液面，使蒸汽冲洗约1分钟，用水淋洗尖端后停止蒸馏；馏出液用硫酸滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由蓝绿色变为灰紫色，即为终点。
步骤3，空白对照组：
在不加入样品的环境下进行步骤1和步骤2；
步骤4，计算氮含量：
按每1ml0.05mol/L硫酸滴定液相当于1.401mg的N，根据计算公式
其中，c为硫酸滴定液的浓度，单位为mol/L，
V1为滴定待测样品消耗硫酸滴定液的体积，单位为mL，
Vo为滴定空白对照组消耗硫酸滴定液的体积，单位为mL，
m为样品的质量，单位为g。
计算得到的氮含量为2.5mg/g，明显低于理论含量(4mg/g)，精确率仅有62.5％。说明馏出液250ml左右并未到达蒸馏终点。需要加热至凯氏烧瓶内溶液烧至接近白色时，才可以将冷凝管尖端提出液面，再进行下一步操作，提高检测精确率。
实施例1
测定含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液中氮含量的方法，包括以下步骤：
步骤1，凯氏烧瓶溶解样品：差量法移取5g样品置于凯氏烧瓶中，加入硫酸钾10g、硫酸铜粉末1g和浓硫酸10ml，然后置于加热炉上缓慢加热溶解样品，先从低温40℃消化5-10分钟，升至60℃消化5-15分钟，再升至80℃消化5-15分钟，等沸泡停止，升至200℃恒温消化至反应完全。样品溶液呈澄明的绿色后进行冷却；
步骤2，蒸馏、硫酸滴定：在冷却液中加入40％氢氧化钠溶液至溶液呈深黑色，加锌粒，用氮气球将凯氏定氮烧瓶与冷凝管连接。另取2％硼酸溶液50ml，置于500ml锥形瓶中，加入甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴。将冷凝管的下端插入硼酸溶液的液面下，轻轻摆动凯氏烧瓶，使溶液混合均匀，加热蒸馏。至凯氏烧瓶溶液烧至接近白色时，将冷凝管尖端提出液面，使蒸汽冲洗1min，用水淋洗尖端后停止蒸馏。馏出液用0.05mol/L硫酸滴定液滴定至溶液由蓝绿色变为灰紫色，即为终点。
步骤3，空白对照组：在不加入样品的环境下进行上述步骤1和步骤2；
步骤4，氮元素含量：
每1ml0.05mol/L硫酸滴定液相当于1.401mg的N。根据计算公式：
其中，C为硫酸滴定液的浓度，单位为mol/L；
V1为滴定样品消耗硫酸滴定液的体积，单位为mL；
Vo为滴定空白消耗硫酸滴定液的体积，单位为mL；
m为样品的质量，单位为g。
计算得到含氮量为3.998mg/g，与理论值十分接近，精确率达99.95％，且实验可重复，与对比例相比，精确率明显提高。
Claims (1)
1.测定含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液中氮含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，凯氏烧瓶溶解样品：差量法移取待测的含有高浓度甘油的重组胶原蛋白原液样品置于凯氏烧瓶中，加入催化剂和浓硫酸，缓慢加热溶解样品，先置于40℃消化5-10分钟，再升至60℃消化5-15分钟，然后升至80℃消化5-15分钟，待沸泡停止，升至200℃恒温消化至反应完全，至样品溶液呈澄明的绿色后冷却，所述的催化剂为质量比为10:1的硫酸钾和硫酸铜的混合物；
步骤2，蒸馏、硫酸滴定：在步骤1得到的冷却液中加入40％氢氧化钠溶液至溶液呈深黑色，加入锌粒，用氮气球将凯氏定氮烧瓶与冷凝管连接；另取2％硼酸溶液50ml，置于锥形瓶中，加入甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴；将冷凝管的下端插入硼酸溶液的液面下，轻轻摆动凯氏烧瓶，使溶液混合均匀，加热蒸馏，至凯氏烧瓶溶液烧至接近白色时，将冷凝管尖端提出液面，蒸汽冲洗1分钟，用水淋洗尖端后停止蒸馏，馏出液用0.05mol/L硫酸滴定液滴定至溶液由蓝绿色变为灰紫色，即为终点；
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