[发明专利]一种红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法

说明书

本发明公开了一种红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法。该方法包括以下步骤：1)采集设定批次、发酵时间点所对应的的发酵物料样本；2)测定发酵物料样本的红外光谱数据；3)使用高效液相色谱仪测定发酵物料样本的糖源含量作为参考值；4)将步骤2)和3)的数据一一关联建立发酵物料样本集，并将样本集分为校正集和验证集；5)利用校正集建立定量校正模型；6)用验证集对定量校正模型进行验证和优化；7)采集待预测样本的红外光谱谱图，并导入定量应用模型，得到待预测样本的糖源含量结果。本发明方法可实现对阿卡波糖发酵过程中糖源含量的快速检测，能最大限度地降低人为及环境因素对测试结果的干扰，适用性好。

技术领域

本发明属于快速分析检测领域，具体涉及一种红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法。

背景技术

阿卡波糖(Acarbose)是一种有效的α-葡萄糖苷酶抑制剂，结构上包含acarviose和麦芽糖两部分，其中acarviose由具有不饱和C7-环多醇结构的valienamine和4-氨基-4,6-二脱氧葡萄糖通过类似于N-糖苷键的氨基桥连接而成，该acarviose结构对α-葡萄糖苷酶的抑制效果起主要作用。

阿卡波糖是德国拜耳公司70年代中期研制开发的一种临床上治疗Ⅱ型糖尿病的药物，商品名为“拜唐苹”，目前阿卡波糖的工业生产主要是通过游动放线菌(ActinoplanesSpecies)发酵而得，葡萄糖和麦芽糖是阿卡波糖生物合成的糖源，在发酵过程中糖源会不断被消耗。发酵液中糖源的比例、浓度均会影响阿卡波糖的合成，故在发酵过程中必须定时监测发酵液中葡萄糖和麦芽糖的浓度，并控制葡萄糖和麦芽糖的浓度，以最优条件促进阿卡波糖的生成。

目前测试发酵液中糖源的方法是高效液相色谱(HPLC)法，其样本需要经过离心、纯化、稀释等前处理，过程繁琐、费时。

发明内容

本发明的目的是基于红外光谱分析技术，提供一种简单、快速检测阿卡波糖发酵过程中糖源含量的方法，本发明所涉及的方法可直接对生产所取样本进行测试，检测成本低、速度快、测试重复性好，且人为操作误差小，是一种理想的快速检测手段。

本发明采取的技术方案如下：

一种红外光谱技术快速检测阿卡波糖发酵过程中的糖源含量的方法，其包括以下步骤：

(1)采集设定批次、发酵时间点所对应的发酵物料样本；

(2)使用便携式红外快速分析仪采集步骤(1)的发酵物料样本的红外光谱数据；

(3)使用高效液相色谱仪测定步骤(1)的发酵物料样本的糖源含量作为参考值；

(4)将步骤(2)和步骤(3)的数据一一关联建立发酵物料样本集，并将样本集分为校正集和验证集；

(5)利用步骤(4)所定义的校正集建立定量校正模型；

(6)使用步骤(4)所定义的验证集对步骤(5)所述的定量校正模型进行验证和优化，得到定量应用模型；

(7)使用便携式红外快速分析仪采集待预测样本的红外光谱谱图，并导入步骤(6)所述的定量应用模型，得到待预测样本的糖源含量结果。

本发明的技术方法路线图见图1。

作为优选的，步骤(2)中，红外光谱检测波数为4000-400cm^-1(波长范围为2500-15350nm)，分辨率为2-8cm^-1，以空气背景为参比，样本扫描次数16-64次，记录吸光度值。