渗透压单位(渗透压的单位mosm/kg如何念出来)

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渗透压单位(渗透压单位mosm/kg怎么发音)

特殊医学用途配方食品渗透压检测结果的差异以及目前国内外各种特殊医学用途配方食品的渗透压状态。采集了38个国内外特殊医学用途配方食品样品,用德国GONOTEC 3000-D渗透压计进行检测。同时选取了一些有代表性的样品,与其他冰点仪和露点仪进行仪器比对和方法比对。

溶剂通过半透膜从低浓度向高浓度溶液扩散的现象称为渗透,停止渗透所需的压力称为渗透压。渗透压在涉及溶质扩散或液体通过生物膜转运的各种生物过程中起着极其重要的作用。

药物方面,在配制注射剂、眼用液体制剂等药物制剂时,一定要注意渗透压。处方中添加渗透压调节剂的配方应掌握其渗透压摩尔浓度;对于静脉输液、营养液、电解质或渗透性利尿剂等制剂,应在药品说明书上标注渗透压,以便临床医生根据实际情况对制剂进行稀释及其他适当处理,防止出现副作用[4-7]。

食品方面,渗透压是特殊食品企业产品研发、配方设计和临床应用最重要的参考核指标,尤其是特殊医学用途的配方食品、婴幼儿配方食品,国际食品法典委员会(CAC)、欧盟、澳大利亚和新西兰食品标准以及我国食品安全国家标准均规定标签上应标注渗透压[3,8-11]。

目前渗透压检测有冰点法和露点法。在我国,常采用冰点法检测渗透压,渗透压的单位通常表示为每千克溶剂中溶质的毫渗透压浓度(mOsmol/kg),也称为渗透压[4,12,13]。中国、美国、欧洲、日本、英国药典都规定药品的渗透压检测应采用冰点法。露点法则多用于科研实验和特殊物体的检测[14-16]。

为了解不同仪器、不同检测方法的渗透压检测结果的差异以及目前国内外各种特殊医学配方食品的渗透压状态,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,为特殊医学配方食品的渗透压检测和产品配方讨论提供参考,提高渗透压指标的应用价值,进一步提高产品配方的合理性。

1材料和方法

1.1材料

收集国内外特殊医学用途配方食品样品38份,涵盖8种类型。具体样品和重要成分见表1。

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1.2试剂

氯化钠刻度溶液(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);实验室使用的水为GB/T 6682中规定的ⅲ级水。

1.3仪器

冰点法采用德国GONOTEC 3000-D渗透压仪对所有样品进行检测,同时采用其他品牌的三种仪器,选取17个样品成分和营养成分差异较大的代表性样品进行检测;由于国内应用较少,露点法使用一种仪器检测17个样品。具体仪器类型和样品量见表2。

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1.4方法原则

冰点法

测量溶液的冰点下降,从而间接测量摩尔渗透压浓度。在假想的稀溶液中,冰点降低值=冰点降低常数(水为溶剂时为1.86),渗透压=渗透压常数,由于两个公式中样品溶液的渗透压相等,因此可以用冰点降低法测定样品溶液的渗透压。

露点法

测量溶液蒸汽压的下降,间接测量其渗透压。在假想的稀溶液中,原本由纯水分子占据的液体表面有一部分被溶质分子占据,溶质分子几乎不会挥发,因此单位时间内从表面逸出的水分子数量减少。当蒸发和冷凝重新达到平衡时,溶液的蒸汽压低于同温度的纯水,即溶液的蒸汽压降低。

蒸汽压的降低与样品溶液的摩尔浓度成正比,与溶质的类型和性质无关。样品溶液的摩尔浓度可以通过渗透压常数换算成渗透压。蒸汽压下降越多,对应的露点温度越低,因此可以用露点法测量溶液的渗透压。

1.5检测过程

冰点法

用水和氯化钠溶液校准仪器。固体样品按配比混合后检测,液体即食样品混合后直接检测:用微量移液器准确转移一定量的待测样品溶液,放入样品试管中,避免混合空气体引起的气泡,探针浸入待测溶液中心,下降到仪器的冷却槽中。启动制冷系统。当待测溶液的温度降至冰点以下时,仪器使用金属探针(或振荡器)诱导溶液冻结,仪器记录冰点下降时的温度,并主动将其转化为渗透压。

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露点法

用水和氯化钠溶液校准仪器。固体样品按配比混合均匀后检测,液体即食样品混合均匀后直接检测:将载样纸放入样品池中,用微量移液管准确移取一定量的待测样品溶液,用微量移液管吸头的尖端轻轻接触载样纸,使溶液全部被载样纸吸收,立即将样品池推入仪器中, 期望样品在样品仓中保持平衡,位于样品上方的热敏电阻被冷却到露点温度以下,水从气相凝结在表面上并散发冷凝热。

切断电流。由于冷凝热,热敏电阻的温度在上升到一定温度时趋于停滞,该温度为露点温度。仪器记录露点温度,并主动将其转换为渗透压。

2结果和讨论

2.1不同类型样品的冰点测试结果

使用德国GONOTEC 3000-D渗透压计检测38个样品。检测结果的范围为89~869毫摩尔/千克,相对标准偏差为0.25%~0.97%。详情见表3。选择一些样品用其他品牌的仪器进行测试。关于平均值(n=6)、RSD和使用德国GONOTEC 3000-D渗透计的相应数据,请参见表4。

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2.1.1不同类型样品冰点法测试结果的比较

从表3可以看出,有24个样品的渗透压低于或等于正常人血液的渗透压(280~310 mOsmol/kg) [17],平均值为90~306 mOsmol/kg,有14个样品的渗透压高于正常人血液的渗透压,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。

根据调查和文献讨论,所有营养配方食品多用于管饲。氨基酸配方中的游离氨基酸可以增加渗透压[18-20]。蛋白质部分水解配方和蛋白质深度水解配方的平均渗透压为279 mOsmol/kg,低于氨基酸配方的平均渗透压328 mOsmol/kg。全营养配方的渗透压范围相当广,这也与全营养配方最常见的应用有关[21]。

2.1.2婴儿专用样品的冰点测试结果

样本中有13种婴幼儿专用配方产品,其中10种为非氨基酸配方产品,平均值为166~285 mOsmol/kg。与其他类型的产品相比,伪渗透压更低,更接近或低于母乳。

母乳的渗透压一般在290 mOsmol/kg左右,但也有个别情况[22-24]。在保证营养全面的情况下,婴幼儿配方奶粉的渗透压等于或低于母乳是合理的[25,26]。婴儿配方奶粉中无乳糖配方的平均渗透压最低,为172 mOsmol/kg,可能与乳糖含量低有关。但由于影响渗透压的因素很多,不同文献的研究结果并不一致,需要进一步研究[13,27]。

2.1.3冰点法测试结果的误差

目前,关于特殊医学用途配方食品渗透压检测的报道很少。凝固点法渗透压检测误差的相关研究文献表明,200 mOsmol/kg检测结果的相对标度偏差为0.43%~0.98%,400 mOsmol/kg检测结果的相对标度偏差为0.39%~0.53%,600 mOsmol/kg检测结果的相对标度偏差为0.20% ~ 0.20%。相关文献以秤解为主,特殊医学用途配方食品基质众多,增加检验误差是合理的[28-31]。

2.1.4仪器比对样品的测试结果

从表4可以看出,对比样品冰点法检测结果的平均刻度为168~640 mOsmol/kg,相对刻度偏差为0.18%~1.70%。各仪器的检测结果及结果的相对刻度偏差均在可接受的刻度内,但略有差异。2.2不同类型样品的露点法测试结果用美国wescor 5600渗透压计对17个样品进行测试。测试结果范围为158 ~ 623 mos mol/kg,相对标准偏差为0.61% ~ 4.81%,平均相对刻度偏差为1.73%。详情见表5。

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从表5可以看出,露点法检测结果的相对刻度偏差较大,说明露点法检测结果的稳定性和重复性不如冰点法。而露点法对检测对象的技术资源网络没有要求,应用较为普遍。经进一步调查,目前科研中多采用露点法。

2.3不同方法和仪器测试结果的比较

以德国GONOTEC 3000-D渗透压的测试结果为参考值,对比其他方法和仪器的偏差百分比。详情见表6。

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从表6可以看出,露点法的检测结果普遍低于冰点法,这可能是由于仪器和检测原理的差异造成的。但由于露点法在国内的应用较少,很难找到不同品牌的露点仪器,因此结果的比较有一定的局限性。

不同的仪器,由于设计的不同,在测试样本时样本量也不同[32]。对比四种冰点法仪器的样本量和测试结果,样本量较大的仪器(德国GONOTEC 3000-D,日本ARKRAY,样本量分为100 L和20 L)测试结果无显著差异,而样本量较小的仪器(美国Advance Fiske 210,北京丫丫)。

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原因可能与喷射量有关。通过进一步的冰点测试,不同的注入量改变了冰点曲线,影响了冰点曲线稳定段的宽度和高度。如图1所示,将A、B、C分离成20、100、500 L的样品溶液的冰点曲线,C的测点略高于A,即冰点下降值小,对应的渗透压值也小。也可能与水分蒸发有关。有文献指出,在取样量很小时,蒸发可能带来不可忽略的误差[14],影响液体蒸发速率的因素极其复杂[33]。测试时要尽量坚持环境温湿度和仪器的稳定性。

结论3

3.1采用不同的仪器和不同的检测方法检测各类特殊医学配方食品的渗透压技术资源净压力。结果显示,渗透压较高的样品主要是氨基酸配方和全营养配方,而非氨基酸配方的婴儿专用样品渗透压较低。测试相同样品时,露点法的结果一般低于冰点法,且结果的稳定性和重复性不如冰点法。

通过对各品牌仪器的比较,冰点法更适合检测特殊医学用途的配方食品,但在检测过程中,要注意从校准到样品检测全过程的环境温湿度和仪器的稳定性,并应用合理的取样量,减少测量误差。现有的大部分仪器设备都是基于基质相对简单的药物。随着我国特殊医学配方食品的快速发展,有必要进一步完善现有的针对复杂基质特殊医学配方食品的仪器,使仪器更适合检测此类样品,提高检测结果的准确性。

3.2由于患有特定疾病的人群,尤其是消化系统损伤、肝病、肾病、大面积烧伤等疾病的人群,对摄入食物的渗透压更为敏感[34-36],因此需要进一步研究针对这些疾病的特殊医学用途配方食品的渗透压,从早期的配方设计和产品研发阶段就充分考虑产品的渗透压值,提高产品配方的合理性。

同时,在特殊医学用途配方食品的标签和说法上,渗透压应进一步普及和规范。