一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法技术

本发明专利技术提供了一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法，包括：在待测样品中加入浓硫酸，加热，得到反应后的待测样品；对反应后的待测样品进行荧光光谱检测，得到荧光强度，根据酮糖与醛糖的荧光强度标准模型，得到待测样品中酮糖与醛糖的含量；所述加热的时间大于等于0min。与现有技术相比，本发明专利技术在待测样品中加入浓硫酸，使原本无荧光信号的糖类物质脱水生成具有荧光性的羟甲基糠醛及其他有荧光的副产物，通过测量产物的荧光信号，实现对水中糖类的定量分析；能够利用醛糖和酮糖生成羟甲基糠醛途径的不同和反应副产物的荧光差异性识别二者不同的荧光数据，从而同时定量分析待测样品中醛糖和酮糖的含量。

A method for the determination of carbohydrates in water by a fluorescence spectrum

The present invention provides a method for determination of carbohydrates in water, including: heating in fluorescence spectra measured with concentrated sulfuric acid, the sample, the sample obtained after the reaction; the sample after the reaction of fluorescence detection, fluorescence intensity, fluorescence intensity according to the standard of aldose and ketose model obtained the content of aldose and ketose in a sample to be tested; the heating time is greater than or equal to 0min. Compared with the prior art, the invention to be measured in concentrated sulfuric acid is added in the sample, so that no fluorescence signal of carbohydrate dehydration with fluorescence of hydroxymethyl furfural and other by-products by fluorescence, the fluorescence measurement products, realize the quantitative analysis of water sugar; identification of differences in fluorescence fluorescence data can use different reaction by-products and aldose and ketose generated 5-hydroxymethylfurfural two different ways, thus simultaneous quantitative analysis of measured content of aldose and ketose in samples.

【技术实现步骤摘要】
一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法
本专利技术属于水处理
，尤其涉及一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法。
技术介绍
糖类作为一种非常基础的生物分子，参与了多种多样的复杂生物化学过程，在各种工程应用中均扮演重要角色，因此水中糖类物质的定量检测十分重要。为了表征水中的糖类物质，针对于显微镜的染色法，生物以及物理化学法已经被广泛使用，但上述方法却无法定量分析大体积样品中总糖的含量。目前，能够定量分析糖类物质的技术主要有硼酸法和蒽酮法两类。然而，硼酸法依赖于硼酸或其衍生物对糖类的结合，因而某些能够在相同条件下与硼酸结合的非糖类物质，如多元醇及糖酸，将对分析结果的准确性造成干扰，这使得硼酸法具备一定局限性。与硼酸法相比，蒽酮法处理迅速且容易处理，该方法基于将所有糖类物质经硫酸脱水后与蒽酮形成发色的糠醛衍生物，而后通过测量发色基团的吸光度定量分析原始溶液的糖类物质浓度。因该方法对糖类物质有选择性，不受多元醇和多羟基化合物的干扰，因此在环境领域中更为常用。然而，由于葡萄糖和果糖在脱水过程中生成羟甲基糠醛的机理不同，导致这两种糖的羟甲基糠醛产率不同，同时蒽酮法无法对羟甲基糠醛的来源进行区分，使得该方法的测量结果受到样品中糖的比例无法同时定量分析二者的含量。由此可知，蒽酮法无法同时定量分析样品中的醛糖和酮糖，为该方面技术的改进留下了空间。荧光光谱法在环境领域是一种快速、高选择性以及高灵敏度的分析方法，能够提供样品的所有激发发射位置的荧光强度信息，对于具备荧光性的物质而言，是最为常用的分析方法。本专利技术即依托荧光光谱法对糖类物质进行定量分析。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法，该方法可同时定量分析醛糖和酮糖的含量。本专利技术提供了一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法，包括：在待测样品中加入浓硫酸，加热，得到反应后的待测样品；对反应后的待测样品进行荧光光谱检测，得到荧光强度，通过荧光强度确定待测样品中糖类物质的含量；所述加热的时间大于等于0min。优选的，还包括根据酮糖与醛糖的荧光强度标准模型，得到待测样品中酮糖与醛糖的含量。优选的，所述浓硫酸与待测样品的体积比为(1～20)：1。优选的，所述加热的时间为0～20min；所述加热的温度为室温～150℃。优选的，所述荧光光谱的发射光波长为300～550nm；所述荧光光谱的激发光波长为350～450nm。优选的，所述酮糖与醛糖的荧光强度标准模型按照以下方法建立：S1)在酮糖标准溶液中加入浓硫酸，加热，得到反应后的酮糖标准溶液；对反应后的酮糖标准溶液进行荧光光谱检测，得到酮糖标准溶液的荧光光谱；所述加热的时间大于等于0min；在醛糖标准溶液中加入浓硫酸，加热，得到反应后的醛糖标准溶液；对反应后的醛糖标准溶液进行荧光光谱检测，得到醛糖标准溶液的荧光光谱；所述加热的时间大于等于0min；S2)使用平行因子分析对酮糖标准溶液的荧光光谱与醛糖标准溶液的荧光光谱进行分解，得到酮糖与醛糖的荧光强度标准模型。优选的，所述对反应后的酮糖标准溶液进行荧光光谱检测的激发光与发射光的狭缝为5～15nm；扫描速度为1000～1500nm/min；所述对反应后的醛糖标准溶液进行荧光光谱检测的激发光与发射光的狭缝为5～15nm；扫描速度为1000～1500nm/min。优选的，所述对反应后的酮糖标准溶液进行荧光光谱检测与对反应后的醛糖标准溶液进行荧光光谱检测的发射光波长为300～550nm，以0.5～1nm为步长；所述对反应后的酮糖标准溶液进行荧光光谱检测与对反应后的醛糖标准溶液进行荧光光谱检测的激发光波长为320～450nm，以5～15nm为步长。优选的，所述酮糖标准溶液浓度为0～50mg/L；所述醛糖标准溶液浓度为0～50mg/L。优选的，所述对反应后的待测样品进行荧光光谱检测测量两个或两个以上的激发发射位置的荧光强度。本专利技术提供了一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法，包括：在待测样品中加入浓硫酸，加热，得到反应后的待测样品；对反应后的待测样品进行荧光光谱检测，得到荧光强度，根据酮糖与醛糖的荧光强度标准模型，得到待测样品中酮糖与醛糖的含量；所述加热的时间大于等于0min。与现有技术相比，本专利技术在待测样品中加入浓硫酸，使原本无荧光信号的糖类物质脱水生成具有荧光性的羟甲基糠醛及其他有荧光的副产物，通过测量产物的荧光信号，实现对水中糖类的定量分析；能够利用醛糖和酮糖生成羟甲基糠醛途径的不同和反应副产物的荧光差异性识别二者不同的荧光数据，从而同时定量分析待测样品中醛糖和酮糖的含量。附图说明图1(a)为本专利技术提供的实施例1葡萄糖的标准溶液的三维荧光光谱图；图1(b)为本专利技术提供的实施例1果糖的标准溶液的三维荧光光谱图；图1(c)为本专利技术提供的实施例1随葡萄糖浓度变化的单位糖浓度的三维荧光光谱图；图1(d)为本专利技术提供的实施例1随果糖浓度变化的单位糖浓度的三维荧光光谱图；图1(e)为本专利技术实施例1不随任何组分变化的三维荧光光谱图；图1(f)为本专利技术实施例1实际测量的背景三维荧光光谱图；图2(a)为本专利技术实施例1中在0～50mg/L葡萄糖存在的情况下不同浓度的果糖的估计浓度与预测浓度间的关系图；图2(b)为本专利技术实施例1中在0～50mg/L果糖存在的情况下不同浓度的葡萄糖的估计浓度与预测浓度间的关系图；图3(a)为本专利技术实施例2中不同浓度的果糖类物质的定量结果图；图3(b)为本专利技术实施例2中不同浓度的葡萄糖类物质的定量结果图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法，包括：在待测样品中加入浓硫酸，加热，得到反应后的待测样品；对反应后的待测样品进行荧光光谱检测，得到荧光强度，通过荧光强度确定待测样品中糖类物质的含量；所述加热的时间大于等于0min。本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。在待测样品中加入浓硫酸，所述浓硫酸为本领域技术人员熟知的浓硫酸即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选体积浓度为95％～98％的浓硫酸；浓硫酸的加入量可根据待测样品中糖类物质的含量有所改变，浓硫酸过少则不能完全氧化样品，过多时则会稀释样品，二者均会降低测量精度。在本专利技术中所述浓硫酸与待测样品的体积比优选为(1～20)：1，更优选为(1～15)：1，再优选为(1～10)：1，再优选为(1～5)：1，再优选为(1～2)：1，再优选为(1～1.5)：1，最优选为(1～1.25)：1。加入浓硫酸后，加热，得到反应后的待测样品；所述加热的时间大于等于0min，优选为0～20min，更优选0～15min，再优选为2～10min；当加热时间为0时即不额外加热，而是利用浓硫酸稀释时放出的热量加热样品；所述加热的温度优选为室温～150℃，更优选为室温～100℃；室温也是不额外加热而是利用浓硫酸稀释时放出的热量加热样品。加热后，优选冷却至室温，得到反应后的待测样品。对反应后的待测样品进行荧光光谱检测，得到荧光强度；所述荧光光谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法，其特征在于，包括：在待测样品中加入浓硫酸，加热，得到反应后的待测样品；对反应后的待测样品进行荧光光谱检测，得到荧光强度，通过荧光强度确定待测样品中糖类物质的含量；所述加热的时间大于等于0min。

【技术特征摘要】
1.一种荧光光谱测定水中糖类物质的方法，其特征在于，包括：在待测样品中加入浓硫酸，加热，得到反应后的待测样品；对反应后的待测样品进行荧光光谱检测，得到荧光强度，通过荧光强度确定待测样品中糖类物质的含量；所述加热的时间大于等于0min。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括根据酮糖与醛糖的荧光强度标准模型，得到待测样品中酮糖与醛糖的含量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述浓硫酸与待测样品的体积比为(1～20)：1。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加热的时间为0～20min；所述加热的温度为室温～150℃。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述荧光光谱的发射光波长为300～550nm；所述荧光光谱的激发光波长为350～450nm。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酮糖与醛糖的荧光强度标准模型按照以下方法建立：S1)在酮糖标准溶液中加入浓硫酸，加热，得到反应后的酮糖标准溶液；对反应后的酮糖标准溶液进行荧光光谱检测，得到酮糖标准溶液的荧光光谱；所述加热的时间大于等于0min；在醛糖标准溶液中加入浓硫酸，加热，得到反应后的醛糖标准溶液；对反应后的醛糖标准溶液进行荧光光谱检...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晨，俞汉青，宫博，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34