斐林试剂和本尼迪特试剂检测效果对比

斐林试剂和本尼迪特试剂检测效果对比

高中生物学的“检测生物组织中的糖类”是一个经典且重要的实验。2019版人教版教材中，所用检测试剂为斐林试剂。2019版浙科版教材中则使用本尼迪特试剂(也称为班氏试剂)。斐林试剂是由0．1 g／mL NaOH和0．05 g／mL CuSO4配制而成。其中O．1 g／mL NaOH溶液称为斐林试剂甲液，0．05 g／mL CuSO4称为斐林试剂乙液。本尼迪特试剂的配制方法为l将4．3 g硫酸铜(CuS04·5H：0)溶解在50 mL水中，加热使之溶解，冷却后加水至40 mL；另将43 g柠檬酸钠和25 g无水碳酸钠溶解于150 mL水中，加热使之溶解。冷却后将上述2份溶液混合，用水稀释至250 mL，当溶液不澄清时可过滤。

本尼迪特试剂常被认为是斐林试剂的改良试剂，避免了斐林试剂必须现配现用的缺点，可长期保存。斐林试剂在储存上具有缺点，而人教版仍选择其作为检测试剂是否存在其他原因?斐林试剂在检测速度和灵敏度等是否具有优势?

1、 研究背景

斐林试剂和本尼迪特试剂反应原理具有一定共性：都是利用Cu(OH)2，与还原性糖的醛基在加热条件下反应，生成砖红色的Cu2O沉淀以检测还原性糖的存在。但二者产生cu(OH)2的方式存在差别。斐林试剂的甲液与乙液直接反应产生Cu(OH) 2，Cu(OH)2再与还原性糖反应产生砖红色沉淀。而本尼迪特试剂中Cu(OH)2的产生过程是：柠檬酸钠和碳酸钠均是强碱弱酸盐，在水中水解产生OH一，与CuSO4溶液混合时，生成的Cu(OH)2与还原性糖反应生成砖红色沉淀。从原理 分析，斐林试剂甲液与乙液强烈反应产生Cu(OH)2，(OH)2很容易沉淀，浓度相对较高。因此，可推测其检测还原性糖的灵敏度较高。而本尼迪特试剂利用柠檬酸钠和碳酸钠水解产生OH一，与CuSO4混合后产生的Cu(OH)2。因为水解产生的OH一数量较少，产生的Cu(OH)2浓度也相对较低。虽可长期保存，但据此可推测本尼迪特试剂检测还原性糖的灵敏度较低。

斐林试剂和本尼迪特试剂与葡萄糖反应时，常可见颜色从蓝色到砖红色的变化过程。当反应体系扩大至400 mL时，可清楚地观察到整个颜色变化过程：蓝色、蓝绿色、绿色、浅绿色、黄绿色、黄色、橙黄色、橙色、橙红色、砖红色、棕黑色。绿色是黄色和蓝色等量混合，橙色是黄色和红色等量混合，因而该反应会发生这种颜色依次变化的过程。因此，可通过观察不同浓度的葡萄糖标准液的颜色变化检测试剂灵敏度。

2. 材料与方法

2．1 实验材

料斐林试剂甲液：0．1 g／mL NaOH、斐林试剂乙液：0．05 g／mL CuSO4、本尼迪特试剂、不同浓度的葡萄糖标准液(分别为0 g／L、1 g／L、5 g／L、8∥L、10∥L、13∥L、16∥L、20 g／L、25 g／L、30 g／L)、电子天平、烧杯、试管、试管架、恒温水浴锅、一次性手套、移液器。

2．2实验步骤

取20支试管，均分为2组(斐林试剂组和本尼迪特试剂组)，各组每支分别依次编号为1～10。依次向每支试管注入3 mL葡萄糖标准液(分另0为0 g／L、1 g／L、5 g／】j、8 g／L、10 g／L、13 g／L、16∥L、20∥L、25 g／L、30 g／L)。斐林试剂组每支试管分别注入3 mL斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再注入)，本尼迪特试剂组每支试管分别注入3 mL本尼迪特试剂。将20支试管置于盛有60％的恒温水浴锅中加热1 min、5 min和20 min。观察试管中出现的颜色变化。

3.实验结果与讨论

3．1 斐林试剂与本尼迪特试剂中Cu(OH)2含量比较

葡萄糖标准液分别加人斐林试剂和本尼迪特试剂时颜色如图1。观察图1发现，斐林试剂组的蓝色显著比本尼迪特试剂组的要深。仔细观察，斐林试剂组内存在蓝色絮状沉淀(图2)，本尼迪特试剂组均澄清。这表明斐林试剂产生的Cu(OH)2浓度相对较高，析出沉淀，而本尼迪特组Cu(OH)2浓度相对较低。

3．2斐林试剂与本尼迪特试剂对葡萄糖检测速度比较

葡萄糖标准液60℃热水浴l min和5 min时颜色变化见图3和图4。从图3中可知，热水浴加热1 min后，斐林试剂组的30 g／L葡萄糖标准液呈现黄绿色，25 g／L葡萄糖标准液呈现蓝绿色，而本尼迪特试剂组均未发生明显颜色变化。从图4中可知，热水浴加热5

min后，本尼迪特试剂组30 g／L葡萄糖标准液上层呈现轻微黄绿色时，斐林试剂组的30 g／L、25 g／L、20 g／L、16 g／L、13 g／L葡萄糖标准液均出现了砖红色沉淀。这表明斐林试剂与相同浓度的葡萄糖标准液反应时，产生砖红色沉淀的速度更快，现象更明显。

3．3斐林试剂和本尼迪特试剂对葡萄糖检测灵敏度比较

葡萄糖标准液60℃热水浴1 min和5 min时颜色变化见图3和图4。仔细观察5 min后各支试管的颜色变化，发现从20 min开始，各支试管的颜色均不再发生可见的变化(图5)。因此，可近似的认为Cu(OH)，与葡萄糖的醛基反应完全。分析图5可知，本尼迪特试剂组的13∥L、16 g／L、20 g，L、25 g，L、30 g／L组出现明显的砖红色沉淀，而斐林试剂组的5 g／L、8 g／L、10 g／L、13 g／L、16 g／L、20 g／L、25 g／L、30 g／L组均出现明显的砖红色沉淀。分析可知，相较于本尼迪特试剂，斐林试剂可检测含低浓度葡萄糖的溶液。

实验结果表明：斐林试剂检测还原性糖时，其产生砖红色沉淀的速度快于本尼迪特试剂，检测还原性糖的灵敏度也高于本尼迪特试剂。就检测还原性糖的效果，斐林试剂要好于本尼迪特试剂。这是因为斐林试剂中的Cu(OH)2浓度相对本尼迪特试剂较高，因此，能更快更多地与还原性糖反应，产生砖红色沉淀。本尼迪特试剂在储藏方面优于斐林试剂，在本实验中也可体现。观察比较未加葡萄糖的斐林试剂组1号管和本尼迪特试剂组1号管颜色变化。斐林试剂组1号管实验开始时含Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，之后在高温下逐渐分解产生黑色的Cu2 O)沉淀。而本尼迪特试剂组1号管在整个实验过程中均呈现蓝色澄清溶液，未发生明显变化。从侧面证明，斐林试剂不耐储藏，必须现配现用，实际生活中通常用于研究或针对个别病人的检验。而本尼迪特试剂可长期保存，在实际中通常用于生产和大多数病人的检验。