1. 前言

平面偏振光通过含有某些光学活性化合物的液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或向右旋转，旋转的度数称为旋光度。在一定波长与温度下，偏振光透过每 1 mL 含 1 g 旋光性物质的溶液且光路长度为 1 dm 时测得的旋光度称为比旋度。比旋度是光学活性物质的特征物理常数，可用于物质的鉴别、纯杂程度检查及含量测定。

L-色氨酸是人体和动物必需的 8 种氨基酸之一，无法通过自身合成，须由食物摄取，又被称为“第二必需氨基酸"，目前广泛应用于医药、食品、饲料等领域。随着微生物发酵法逐步取代传统化学合成与蛋白质水解法，L-色氨酸产业快速发展，但发酵与分离纯化过程中难免残留少量杂质，其光学纯度直接关系到产品质量与生物活性。比旋度是评价 L-色氨酸纯杂程度与构型正确性的关键指标。

《中国药典》2025 年版四部通则 0621 旋光度测定法规定：采用钠光谱 D 线（589.3 nm）测定，测定管长度 1 dm，测定温度 20 ℃，使用读数至 0.01° 并经检定的旋光计；供试品溶液一般应在配制后 30 分钟内完成测定，每次测定前后应以溶剂作空白校正。《中国药典》二部对 L-色氨酸的比旋度规定为 -30.0°～-32.5°。上海佳航 AIpol-P630 数字旋光度测定仪参照上述要求研发设计，采用 LED 冷光源与半导体帕尔贴控温，可准确、稳定地完成 L-色氨酸的比旋度测定。

2. 实验准备

2.1 实验仪器

• 上海佳航 AIpol-P630 数字旋光度测定仪（帕尔贴控温、LED 冷光源、10.1 寸触摸屏）

• 分析天平（分度值 0.1 mg）

• 100 mL 容量瓶、移液管、烧杯

• 控温型旋光管（100 mm，带温控接口）

• 纯化水（三级水）、擦镜纸、无尘纸

2.2 实验样品

• L-色氨酸（原料药 / 食品级）

2.3 执行标准

• 《中华人民共和国药典》2025 年版 四部 通则 0621 旋光度测定法

• 《中华人民共和国药典》二部 L-色氨酸品种项下比旋度规定（-30.0°～-32.5°）

• 21 CFR Part 11、GMP、GLP 数据完整性要求

3. 测试方法

3.1 溶液配制

精准称取 L-色氨酸约 1.0 g（精确至 0.0001 g），加入适量纯化水，于 60 ℃ 水浴中温热溶解，转移至 100 mL 容量瓶并稀释至刻度，摇匀，制成每 1 mL 约含 10 mg 的供试液（L-色氨酸略溶于水，约 1.1 g/100 mL，25 ℃，建议先加 50～60 mL 水搅拌溶解大部分样品，再补水至全部溶解，必要时超声加速；溶液配制好后建议在 30 分钟内测试完毕）。

3.2 仪器参数设置

3.3 测定步骤

1. 开机预热，进入测量界面，选择“比旋度"测量模式，连接控温旋光管温控线，将温度稳定控制在 20.0 ℃。

2. 将控温旋光管用三级水清洗 3 次以上，加满水至管路无气泡，水平放入旋光仪，温度稳定后点击“清零"作空白校正。

3. 取出旋光管，用 L-色氨酸供试液清洗 3 次以上，加满溶液至无气泡，等待温度稳定后点击“测试"。

4. 同法读取旋光度 3 次，取平均值。

5. 测定完毕再次以三级水作空白校正，两次校正的旋光度差值超过 ±0.01° 时应重新测定。

6. 仪器自动计算比旋度并保存测定记录，支持 PDF/Excel 导出。

3.4 比旋度计算

固体供试品按下式计算比旋度：

[α]D20 ＝ 100α /（l × c）

式中：[α] 为比旋度；D 为钠光谱 D 线；20 为测定温度（℃）；l 为测定管长度（dm）；α 为测得的旋光度；c 为每 100 mL 溶液中含有被测物质的重量（g）。

4. 实验结果

测试条件：温度 20.0 ℃，波长 589.3 nm，测定管长度 1 dm，称样量 0.99952 g，结果以比旋度表示。

表 1 L-色氨酸比旋度测定结果