15 无水甜菜碱检测方法

一、实验目的1. 学习甜菜碱的提取方法。

2. 掌握甜菜碱含量的测定方法。

3. 了解甜菜碱的化学性质及其在植物中的应用。

二、实验原理甜菜碱（Betaine），又称三甲基甘氨酸，是一种天然存在的有机碱，具有多种生理活性。

本实验采用水提法提取甜菜碱，并利用非水滴定法测定其含量。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：甜菜根、无水乙醇、乙酸、乙酸汞溶液、结晶紫指示剂、高氯酸标准液等。

2. 实验仪器：电子天平、电热恒温水浴锅、滴定管、锥形瓶、烧杯、漏斗、滤纸等。

四、实验步骤1. 甜菜碱提取（1）将甜菜根洗净，切成小块，称取一定量的甜菜根。

（2）将甜菜根放入烧杯中，加入适量无水乙醇，浸泡一段时间。

（3）用漏斗和滤纸过滤提取液，收集滤液。

（4）将滤液置于电热恒温水浴锅中，加热浓缩至近干。

2. 甜菜碱含量测定（1）准确称取0.4克干燥的甜菜碱试样，加入50mL冰乙酸，加热至溶解。

（2）加入25mL乙酸汞溶液，冷却。

（3）加入2滴结晶紫指示剂，用高氯酸标准液（0.1mol/L）滴定至溶液呈绿色。

（4）记录滴定结果，并进行空白试验校正。

五、实验结果与分析1. 甜菜碱提取结果实验成功提取了甜菜碱，提取液呈现淡黄色。

2. 甜菜碱含量测定结果根据滴定结果，计算甜菜碱的含量。

六、实验结论1. 通过本实验，我们成功提取了甜菜碱，并测定了其含量。

2. 甜菜碱在植物中具有多种生理活性，如调节渗透压、提供额外氮源、保护细胞膜结构、激活抗氧化系统、调节基因表达等，对植物生长和发育具有重要意义。

七、实验注意事项1. 在提取过程中，注意控制提取时间，避免过度提取。

2. 在测定过程中，注意滴定速度，避免产生误差。

3. 实验过程中，注意安全操作，避免化学药品接触皮肤和眼睛。

八、实验拓展1. 研究甜菜碱在不同植物中的含量差异。

2. 探讨甜菜碱在植物抗逆性中的作用机制。

3. 开发以甜菜碱为基础的植物生长调节剂。

甜菜碱药物分析进展甜菜碱（betaine，Bet）又名甘氨酸甜菜碱、甜菜素，化学名称是三甲基氨基乙酸或三甲铵乙内酯，19世纪最早发现于欧洲，是一种季铵型水溶性生物碱，广泛存在于动植物和微生物体内。

其分子式为C5H11NO2，结构式为（CH3）3N+CH2COO ，外观物理形状呈流动性，为鳞状或棱状白色结晶，易溶于水和甲醇，由于常温时极易吸湿潮解，应用时常将其制成甜菜碱盐酸盐（盐酸甜菜碱）。

自上世纪70年代以来，甜菜碱的研究渐成热点，已被广泛应用于畜牧、医药、农林、食品和日化等领域。

特别是在医药领域，甜菜碱许多优良的药理作用被相继发现，可用于对抗高同型半胱氨酸综合症，能保肝护肾、保持心脏与血管健康、维护消化系统、抑瘤抗癌、降压镇静、解热镇痛、耐缺氧、保护细胞抵抗高渗等等。

体内组织或排泄物中甜菜碱的测定有助于临床上诊断人体内代谢异常与否［1］，许多甜菜碱药效研究需要对其进行治疗药物监测，这都涉及到甜菜碱的分析测定。

如何更准确、简单、快速、经济地从生物样品中分离并定量甜菜碱，一直是学者们努力的方向。

1 从生物样品中提取分离甜菜碱基于甜菜碱的溶解性特点，从生物样品中提取甜菜碱最常用的方法有水提和醇提两种，如Hitz和Hanson［2］将生物样品90℃水浴1h，冷却后研磨，2 ℃去离子水浸提共3次，最后65 ℃减压浓缩；最早提出提取甜菜碱方法的Pearce等［3］使用甲醇对生物样品反复提取3次，然后于65 ℃减压浓缩。

国内有用碱性三氯甲烷提取甜菜碱的报道［4］,朴茨茅斯大学的杨昕等［5］则采用了混合提取法，将甲醇 氯仿 0.2 mol·L 1碳酸氢钾（12：5：1 v/v）加入生物样品，60 ℃分别提取2次，然后用甲醇 水（1：1 v/v）60 ℃加热提取，取得较好效果。

基于甜菜碱的两性季铵型生物碱的特殊结构，对其分离纯化大多使用离子交换法。

该方法是利用离子交换剂上的可交换离子与周围介质中被分离的各种离子间的亲和力不同,经过交换平衡达到分离目的的一种柱色谱法［6］。

甜菜碱的提取、分离及测定含量方法的研究进展黄红娜△,张丹参,郑晓霞,薛贵平,李　超(综述),张　力3(审校)(河北北方学院药理教研室,河北张家口075000)中图分类号:R284.2;R927.2 文献标识码:A 文章编号:100622084(2009)2223492203 摘要:甜菜碱是一种广泛分布于动植物组织中及微生物体内的季铵型水溶性生物碱,具有良好的理化性状和较好的稳定性及抗氧化能力,耐高温及酸碱,并具有多种生物学功能。

目前关于甜菜碱提取分离和含量测定方法的报道很多,本文综述了从甜菜糖蜜和生物样品中提取甜菜碱的方法,分离方法及多种含量测定方法,为甜菜碱的研究提供了有力的依据和帮助。

关键词:甜菜碱;提取;分离;含量测定Research Progress on Extracti on,Separa ti on and Con ten t D eter m i n a ti on of Bet a i n e　HUAN GHong2na,ZHANG D an2shen,ZHEN G X iao2xia,XU E Gui2ping,L I Chao,ZHAN G L i.(The Phar m acologicalD epart m ent of Hebei N orth U niversity,Zhangjiakou075000,China)Abstract:Betaine is one kind of quaternary ammonium water2s oluble alkal oid which widely distrib2 utes in z ool ogy,botany organizati on and m icr oorganis m.Betaine,which has many kinds of bi ol ogy func2ti ons,showsgood physics and che m istry character,good stability,oxidati on resistance ability,and ability oft olerance t o heat,acid and alkali.There are many reports on the methods of extracti on,separati on and con2tent deter m inati on of Betaine.This article mainly intr oduced s ome i m portant methods of extracti on,separa2ti on and content deter m inati on of Betaine fr om the beet molasses and the bi ol ogical sa mp les.This will p r o2vide powerful hel p f or the Betaine research.Key words:Betaine;Extracti on;Separati on;Content deter m inati on 甜菜碱(betaine)化学名称为三甲基甘氨酸,化学结构式为(CH3)3N+CH2COO-,相对分子质量为117.2,属于季胺碱类物质[1],最早从甜菜中分离,纯品是一种白色晶体,易溶于水和乙醇,性质稳定,对小鼠的LD50为11g/kg(属于无毒级)。

甜菜碱的产品分类及测定方法甜菜碱(Betaine)是一种能为动物提供高效活性甲基的类维生素的营养添加剂，19世纪最早发现于欧州，因它主要存在于甜菜的糖蜜中，故而得名。

甜菜碱的化学名称是1-羧基-N，N，N- 三甲基乙内脂，分子式为C5H11NO2，化学结构与甘氨酸类似，属于季胺碱类。

甜菜碱具有多种功能，作为高效甲基的供体，可以促进动物脂肪代谢，缓和应激，调节渗透压，促进家禽生长，增加体重及产蛋量，稳定维生素，预防球虫病，提高瘦肉率，防止脂肪肝，提高饲料利用率等多种功效。

目前，随着生物制药技术的不断进步，在发酵中添加适量甜菜碱可提供甲基供体，促进菌体生长，从而大大改善药品的质量并降低生产制造成本。

甜菜碱也是良好的饲料及食品添加剂。

目前，市场上甜菜碱的种类很多，根据生产工艺不同分为天然甜菜碱、化工合成甜菜碱及其制剂。

化学合成甜菜碱根据分子结构不同可分为甜菜碱和甜菜碱盐酸盐;按产品功能和生产工艺上可分为复合甜菜碱和吸附甜菜碱。

甜菜碱纯品为白色晶体，有甜味和特殊的蛋白质味，易潮解;甜菜碱属无毒物质，其外观因载体和生产工艺不同而有所差异。

以下就几种不同类型甜菜碱品质控制要点和甜菜碱含量的检测方法分别进行介绍和探讨。

1 不同形式甜菜碱产品的控制要点1.1 天然甜菜碱天然甜菜碱取自于甜菜制糖废液，一般是用离子交换提取和离子排斥提取分离加工而成。

按GB/T 21515-2008《饲料添加剂天然甜菜碱》规定的技术指标进行检测和品控制即可达到产品质量的要求。

1.2 化工合成甜菜碱1.2.1 甜菜碱、复合甜菜碱、吸附甜菜碱化工合成甜菜碱是用三甲胺与氯乙酸钠进行反应，然后用适当的方法将其分离从而得到甜菜碱产品。

复合甜菜碱和吸附甜菜碱从生产工艺上均属于化工合成甜菜碱，是与促甲基转化物质、营养增强剂、载体吸附或复合而成不同含量和剂型的产品。

化工合成甜菜碱及其制剂还未见相关产品标准出现，多以生产企业标准为主。

含量测定推荐采用NY/T 1619-2008《饲料中甜菜碱的测定离子色谱法》，后于2009年12月1日升级为GB/T 23710-2009《饲料中甜菜碱的测定离子色谱法》进行检测。

食品中甜菜碱含量的测定方法研究甜菜碱是一种重要的生物碱，广泛存在于食品中。

它具有广泛的药理作用，如降压、降脂、抗氧化等，因此对于食品中甜菜碱含量的测定方法研究具有重要意义。

本文将从常用的测定方法入手，介绍几种目前较为常见的测定甜菜碱含量的方法，并探讨其优缺点。

1. 高效液相色谱测定法高效液相色谱（HPLC）是目前常用的测定甜菜碱含量的方法之一。

其基本原理是通过样品中甜菜碱与色谱柱固定相发生相互作用，从而实现甜菜碱的分离和定量测定。

该方法操作简单，准确度较高，对甜菜碱的测定范围广泛，适用于不同类型的食品样品。

2. 气相色谱质谱联用测定法气相色谱质谱联用（GC-MS）是一种对甜菜碱含量测定非常敏感的方法。

通过将甜菜碱样品蒸发成气态，再通过气相色谱分离，最后通过质谱仪进行定性和定量分析。

这种方法具有高灵敏度、高精度、高选择性等优点，适合于含量较低的甜菜碱样品的测定。

3. 酶切法测定法酶切法是一种通过酶切甜菜碱分子结构来测定其含量的方法。

通常使用β-葡糖苷酶或β-葡萄糖酸酶将甜菜碱分解为葡萄糖和甲基胺，再通过测定产生的葡萄糖或甲基胺的浓度来推算甜菜碱的含量。

这种方法操作简单、灵敏度较高，适用于大批量样品的测定。

以上介绍了几种目前较为常见的测定甜菜碱含量的方法。

不同的方法在测定原理、操作流程、适用范围和测定结果等方面各有优缺点。

为了得到准确可靠的测定结果，需要结合样品特点和实际需求，选择合适的测定方法。

除了测定方法本身，还有一些前处理步骤对于测定结果的准确性和稳定性也起到很大的影响。

例如样品的采集和保存、样品的制备、样品中其他成分的去除等，都需要注意。

此外，标准曲线的制备、重复实验的可行性等也需要充分考虑。

总结一下，食品中甜菜碱含量的测定方法研究是一项重要的研究内容。

通过不同的测定方法，可以准确、可靠地测定甜菜碱的含量，为食品质量控制和研究提供有效依据。

然而，在实际应用过程中，仍然存在一些问题和挑战，需要进一步研究和改进。

无水甜菜碱标准无水甜菜碱标准1. 简介无水甜菜碱，也称作尼古丁酸甜菜碱，是一种从烟草中提取的天然生物碱，具有广泛的医药和化妆品应用价值。

它以其优秀的性能和效果得到了广泛的关注和应用。

为了确保无水甜菜碱的质量和安全性，制定了一系列的标准来指导其生产和使用。

2. 外观要求无水甜菜碱采用颗粒状或结晶状，无杂质，色泽良好，无异味和异色。

外观必须清晰明亮，颗粒大小均匀，符合标准规定的颗粒度参数。

3. 纯度要求无水甜菜碱的纯度直接影响其在医药和化妆品领域中的应用效果。

标准规定，无水甜菜碱的纯度应不低于98%，且不应含有有害物质和重金属残留物。

4. pH值要求pH值是无水甜菜碱溶液的酸碱性表征，标准规定，无水甜菜碱的pH值范围为7.0~8.5。

此范围内的pH值可确保无水甜菜碱在药物和化妆品中的稳定性和活性表现。

5. 溶解性要求无水甜菜碱的溶解性直接影响其在原料配制和加工过程中的应用性。

标准规定，无水甜菜碱在水中的溶解度应不低于5%（质量分数）。

此范围内的溶解度能够保证无水甜菜碱的易溶性和混合性。

6. 含水量要求含水量是衡量无水甜菜碱质量的重要指标之一。

标准规定，无水甜菜碱的含水量应不高于2%（质量分数）。

此要求能够保证无水甜菜碱的稳定性，延长其保存期限。

7. 微生物限度要求无水甜菜碱在生产和使用过程中需要符合一定的微生物限度要求。

标准规定，无水甜菜碱的总菌落及霉菌和酵母菌的数量不得超过一定的限定值。

此规定能够确保无水甜菜碱在应用过程中的安全性和无菌性。

8. 包装和储存要求无水甜菜碱的包装必须符合相关的规定，能够确保在运输和储存过程中不受外界环境的影响。

标准规定，无水甜菜碱应采用密封包装方式，并储存在干燥、阴凉、通风的环境中，远离火源和易燃物质。

结语:无水甜菜碱标准的制定对于保障无水甜菜碱的质量和安全性起到了重要的作用。

只有在符合标准要求的前提下使用无水甜菜碱，才能够获得预期的效果。

同时，制定和执行无水甜菜碱标准也是推动相关行业的发展和创新的重要手段之一。

甜菜碱盐酸盐USP32检测方法以及标准根据客户提供的资料，翻译情况如下：无水基础上测得甜菜碱盐酸盐含量：98%-100.5%包装和储存：密闭性好的容器美国药典USP标准参考：鉴别：A，红外线吸收（197）B，1比20的溶液符合氯化物的检测要求PH(791)： PH 值应为0.8-1.2之间，溶液比为1：10水份测定，方法1（921）：不超过0.5%炽灼残渣（281）：不超过0.1%重金属（231）：0.001%主含量：转移400mg精确称重过的甜菜碱盐酸盐到一个锥形瓶，加50ml冰乙酸，加热并搅拌直到溶液完全溶解，加入50ml乙酸汞检测溶液，冷的，加2滴结晶紫检测溶液，然后用0.1当量浓度的高氯酸滴定液滴定至一个绿色结点，进行一个空白对照，并做一些必要修正，每ml0.1当量浓度高氯酸相当于15.36mg甜菜碱盐酸盐。

<197> 分光光度鉴别检验分光光度法检测对于很多药典化学物质的鉴别做出了意味深远的贡献。

下面的这些步骤适用于那些吸收红外和/或者紫外线的物质（见分光光度测定法和光散射<851>）。

一个物质的红外吸收光谱，在与从对应的USP标准品处获得的光谱图进行比较后，或许提供了从任何单一检验中所能获得的关于该物质的鉴别的最具决定性的证据。

而另一方面，紫外吸收图谱则并未展示出高度的特异性。

与红外吸收和紫外吸收检验标准的符合性，如在很大比例的药典专论中所要求的，用于供试样品的鉴别几乎不会导致任何质疑。

红外吸收光谱六种方法用于已干燥的待检样品和对照品的前处理。

在专论中提到<197K>意味着该待检物质与溴化钾充分混合。

在专论中提到<197M>意味着该待检物质被精细地碾磨并分散于矿物油中。

在专论中提到<197F>表示待检样品均匀地悬置于适当的（例如，氯化钠或溴化钾）压片板之间。

在专论中提到<197S>表示使用具体专论中指定的溶剂中并按照指定的浓度配制了溶液，并且如果具体的专论中没有指定不同的单位通道长度，则该溶液在0.1-mm的单位中检测。

甜菜碱盐酸盐USP32检测方式和标准依照客户提供的资料，翻译情形如下：无水基础上测得甜菜碱盐酸盐含量：98%-100.5%包装和贮存：密闭性好的容器美国药典USP标准参考：辨别：A，红外线吸收（197）B，1比20的溶液符合氯化物的检测要求PH(791)： PH 值应为0.8-1.2之间，溶液比为1：10水分测定，方式1（921）：不超过0.5%炽灼残渣（281）：不超过0.1%重金属（231）：0.001%主含量：转移400mg精准称重过的甜菜碱盐酸盐到一个锥形瓶，加50ml冰乙酸，加热并搅拌直到溶液完全溶解，加入50ml乙酸汞检测溶液，冷的，加2滴结晶紫检测溶液，然后用0.1当量浓度的高氯酸滴定液滴定至一个绿色结点，进行一个空白对照，并做一些必要修正，每ml0.1当量浓度高氯酸相当于15.36mg甜菜碱盐酸盐。

<197> 分光光度辨别查验分光光度法检测关于很多药典化学物质的辨别做出了意味深远的奉献。

下面的这些步骤适用于那些吸收红外和/或紫外线的物质（见分光光度测定法和光散射<851>）。

一个物质的红外吸收光谱，在与从对应的USP标准品处获得的光谱图进行比较后，或许提供了从任何单一检验中所能获得的关于该物质的鉴别的最具决定性的证据。

而另一方面，紫外吸收图谱则并未展示出高度的特异性。

与红外吸收和紫外吸收检验标准的符合性，如在很大比例的药典专论中所要求的，用于供试样品的鉴别几乎不会导致任何质疑。

红外吸收光谱μm至15μm（3800 cm–1至650 cm–1）的光谱范围内记录供试样品和对应的USP标准品的光谱。

除非有另外的规定或该标准品利用前无需干燥，供试样品应在为对应标准品规定的条件下预先进行干燥。

只有当对应USP标准品依照类似方式进行了前处置，且在一样波长的情形下，前处置后的供试样品的红外吸收图谱才能展现出最大值。

在这样得到的光谱中有可能观察到差异，这些差异有时候是由于同质异像体的存在，这种情况并非总是可以接受的（见分光光度测定法和光散射<851>中的步骤项的规定）。