1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 維生素C含量的檢測方法綜述維生素 C是人體不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)之一，人體主要通過新鮮水果、蔬菜或藥片來獲取或補充維生素。因此維生素 C的含量成為評價食品營養(yǎng)價值和藥品質(zhì)量的重要標準之一。隨著對食品安全的日益關(guān)心，食品營養(yǎng)中維生素 C和醫(yī)藥品的定量分析已經(jīng)吸引了越來越多的關(guān)注。近年來食品與藥品中維生素 C的檢測方法發(fā)展較為迅速，主要有滴定分析法、光度法、電化學法、化學發(fā)光法、流動注射法、液相色譜法以及原子吸收間接法等。本文對比總結(jié)了這些方法的原理、特點以及應(yīng)用范圍，討論了方法的優(yōu)缺點，以期為選擇合適的檢測方法提供一定的參考。維生素 C又稱抗壞血酸，其結(jié)構(gòu)式如圖1所示，是

2、一種重要的水溶性維生素，作為一種抗氧化劑和自由基清除劑，能夠緩解多種疾病的氧化應(yīng)激，與生命活動密切相關(guān)，具有極其重要的生理功能。維生素C在人體內(nèi)不能合成，因此必須從食品中攝取，其中水果和蔬菜是人體維生素 C的主要來源。由于維生素 C的性質(zhì)不穩(wěn)定，在氧氣、金屬離子(如 Cu2+、Ag+、Fe3+)存在下以及堿性、高溫等條件下，很容易被氧化，不能確保維生素C的含量恒定。文獻報道的食品與藥品中維生素C的檢測方法主要包括滴定分析法、光度法、電化學法，化學發(fā)光法、流動注射法、液相色譜法(HPLC) 以及原子吸收間接法(AAS) 等。表1中匯總了已報道的主要檢測方法。以下對幾種常見的檢測方法進行簡要的敘述

3、。維生素C的測定方法1. 滴定分析法采用滴定法測定維生素C的原理主要是利用維生素C的氧化還原性質(zhì)，通過化學反應(yīng)，選擇合適的指示劑，根據(jù)樣品溶液顏色的變化判定終點。常見的方法有 2,6-二氯吲哚酚滴定法(又稱染料法)和碘量法等。其中 2,6-二氯吲哚酚滴定法的基本原理是：在酸性環(huán)境中，紅色的2,6-二氯吲哚酚與維生素C反應(yīng)被還原為無色的酚亞胺，以2,6-二氯吲哚酚染料為滴定劑，用滴定劑自身的顏色變化指示終點，當溶液中的維生素 C剛好被全部氧化時,溶液呈淺紅色, 30s內(nèi)不褪色,即為滴定終點,其反應(yīng)式如圖2所示。滴定分析法快速、準確、方便，可用于測定水果中少量的維生素C。但當樣品中含有 Fe(II

4、)、Sn(II)、Cu(I)、SO2、S2O32等離子和富含丹寧酸、甜菜苷時，由于這些物質(zhì)本身也有還原性，也會與氧化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而使測定結(jié)果不準確。因此滴定分析法往往只適用于測定不含 L-脫氫抗壞血酸( DHA)、花青素含量較低及不含還原性離子的樣品。2. 光度計法光度法測定樣品中維生素C含量的原理大多利用顯色劑與維生素C發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，通過測定溶液的吸光度建立標準曲線來測定樣品維生素C的含量。然而，由于總抗壞血酸的局限性，例如GB/T12392-1990只能測定脫氫抗壞血酸。而對于還原型抗壞血酸測定，GB5009.159-2003則采用抗壞血酸與固藍鹽B( Fast blue s

5、alt B)反應(yīng)生成黃色的草酰肼-2-羥基丁酰內(nèi)酯衍生物，在最大吸收波長420nm測定吸光度來檢測。采用亞甲藍褪色光度法也能夠方便的測定維生素C，具有良好的選擇性。利用抗壞血酸對于Cu(II)具有專一的還原作用，在Cu(II)的存在下，抗壞血酸將 Cu(II)迅速還原成 Cu(I)，Cu(I)與新亞銅靈(2,9-二甲苯-1,10菲繞啉)絡(luò)合生成黃色水溶性物質(zhì)，并在分光光度計下測定。此類方法結(jié)果可靠，重現(xiàn)性好，能準確測定維生素 C的含量，但如果待測液本身有顏色時，吸光度會受到影響，進而影響測定結(jié)果的準確性，且耗時較長。3. 電化學法電化學分析法是利用維生素C在電極上發(fā)生氧化反應(yīng)而進行測定的。維生

6、素 C在電極上失去 2個電子和 2個氫離子被氧化形成脫氫抗壞血酸，經(jīng)過不可逆的水合作用形成脫氫古落糖酸。常用的工作電極有金屬電極、石墨電極等，但維生素 C在此類電極氧化需要較高的氧化電位，在檢測過程中易受到其它物質(zhì)的干擾。近年來，采用修飾電極來降低氧化電位受到研究者的廣泛重視，如納米粒子金修飾的氧化鈦膜電極(Au/Ti O2/Ti)，聚吡咯修飾的分子印跡(MIP)石墨電極等，大大提高了檢測方法的靈敏度和選擇性。電化學分析法具有分析速度快，操作簡便、成本低、試劑用量少等優(yōu)點，還可以與液相色譜、毛細管電泳生物傳感器等聯(lián)用來提高測定方法的靈敏度。其缺點是對樣品前處理要求較高，操作較為繁瑣。4. 化學

7、發(fā)光法(CL) 化學發(fā)光法(CL)是利用維生素C與高錳酸鉀、K2Cr2O7、Fe或鐵氰化合物等發(fā)生氧化反應(yīng)，并與魯原子吸收光譜法(AAS)間接測定維生素 C的含量米諾(Luminol)或光澤精(Lucigenin)化學發(fā)光體系進行反應(yīng)偶合來測定體系的發(fā)光強度進行維生素C的測定。Kato等利用在維生素 C中加入 Fe-葉綠酸發(fā)光體系發(fā)生淬滅來測定微量的維生素C, 化學發(fā)光法具有易操作、線性范圍寬和靈敏度高的優(yōu)點，是一種有效的痕量分析方法。5.流動注射分析法(FIA) 流動注射分析法(FIA)是將有色(或無色但有紫外吸收)溶液作為載流，當被測樣品注入載流時，發(fā)生化學反應(yīng)，使載流溶液顏色變淡(或紫外

8、吸收降低)。若載流吸光度的變化與被測物質(zhì)量具有一定的函數(shù)關(guān)系，即可以此對被測樣品進行定量。流動注射法具有試劑用量少，重現(xiàn)性好，樣品自動注射，占用空間少等優(yōu)點, 特別適用于在大量樣品中測定某一種目標分析物。近年來，F(xiàn)IA技術(shù)用于維生素 C測定受到很多研究者的關(guān)注，實現(xiàn)了快速、自動分析測定維生素C。流動注射系統(tǒng)可以與光譜法、電化學分析、色譜法、熒光法結(jié)合，與傳統(tǒng)方法相比，大大提高了靈敏度和準確度。6. 液相色譜法(HPLC) 液相色譜法(HPLC)由于其具有靈敏度高、重現(xiàn)性好、操作簡便和能實現(xiàn)多種維生素的同時測定等優(yōu)點已成為近年來應(yīng)用最廣的分離和測定維生素C的方法。基于樣品前處理方法、測定色譜條件

9、和檢測器的不同采用HPLC測定維生素C含量的方法也不盡相同。常用于測定維生素 C的色譜柱以反相柱為主，檢測器包括的紫外(UV)或二極管陣列(PDA)檢測器和電化學(EC)檢測器等。例如：Maia等采用0.2%的偏磷酸甲醇乙腈 (90:8:2)為流動相，C18柱為色譜柱，在254nm波長下對藥品中的維生素C含量進行測定。Quiros等，以0.1%(V/V) 的甲酸溶液為流動相，Mediterranea sea 18為色譜柱，在254 nm波長下測定果汁和飲料中維生素 C含量。由于流動相常常要使用含有一定的離子強度的緩沖溶液，故基本無法使用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)來測定維生素C的含量。7. 原子吸收光

10、譜法(AAS) 已有一些報道大致分為兩類：沉淀法和陽離子樹脂交換法。沉淀法的原理是：在酸性介質(zhì)中維生素C與 Cu及 SCN反應(yīng)生成一價銅鹽 CuCNS (沉淀)，分離后用原子吸收法測銅含量而間接測定維生素C含量。陽離子樹脂交換法是通過維生素C換柱表面將高氧化態(tài)金屬離子或氧化物 (Fe3+, MnO2)還原為低氧化金屬離子(Fe2+, Mn )，通過流動注射在陽離子交 2731N. A.N.A.N.A.1.351.552.533.411313N.A.N.A.Copyright 2013 Hanspub11 971022.426.243.9 OHClClClHOHOHOHOH+O+HNOOHHOO

11、OOH，2+(FI)洗脫，利用原子吸收光譜法 (AAS)測定其中還原態(tài)金屬離子，從而達到間接測定維生素 C含量的目的29, 30。3.結(jié)論與展望綜上所述，食品與藥品中維生素 C的定量分析方法中，已報道的幾類主要檢測方法各有利弊。常規(guī)滴定法方法簡單，但操作費時費力，滴定有色物質(zhì)時終點難以判斷；紫外分光光度法目前所需的儀器設(shè)備比較成熟，且準確度較高，因而成為實驗室定量分析維生素C的主要方法。高效液相色譜法由于其選擇性好、測定迅速，與其他檢測技術(shù)聯(lián)用靈敏度較高，是近年來發(fā)展快速的一種方法，但儀器設(shè)備價格高昂，推廣和普及仍存在一定的困難；原子吸收法操作簡單快速，可以避免果蔬中色素的干擾，但同樣的也存在

12、儀器設(shè)備價格高昂的問題；電化學法應(yīng)用于維生素 C的定量檢測是近幾年來研究應(yīng)用最活躍的一個領(lǐng)域，因其所需儀器結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、便于攜帶且準確度高，在現(xiàn)場快速檢測方面具有較好的應(yīng)用前景，但實Copyright 2013 Hanspub13 食品與藥品中維生素 C含量的檢測方法進展16Y. P. Wen, X. M. Duan, J. K. Xu, et al. One-step electrosynthesis 用性有待進一步完善。of poly(3,4-ethylenedioxy-thiophene)-ethylsulfate matrix for fa- bricating vitamin

13、C electrochemical biosensor and its determina- tion in commercial juices. Chinese Journal of Polymer Science, 2012, 30(3): 460-469. 4.致謝1718L. Ozcan, M. Sahin and Y. Sahin. Electrochemical preparation of a molecularly imprinted polypyrrole-modified pencil graphite electrode for determination of asco

14、rbic acid. Sensors, 2008, 8: 5792-5805. B. Rezaei, A. A. Ensafi and S. Nouroozi. Flow-injection deter-mination of ascorbic acid and cysteine simultaneously with spectrofluorometric detection. Analytical Sciences, 2005, 21: 1067-1071. 本文得到浙江省大學生科技創(chuàng)新活動計劃 (新苗人才計劃 2012)項目和浙江大學寧波理工學院教研教改項目(NITJY-, NITJY-

15、)的資助，特此感謝。1920M. C. Yebra-Biurrun. Flow injection determination methods of ascorbic acid. Talanta, 2000, 52: 367-383. H. J. Iwase. Use of nucleic acids in the mobile phase for the determination of ascorbic acid in foods by high-performance liquid chromatography with electrochemical detection. Journa

16、l of Chromatography A, 2000, 881: 327-330. 參考文獻 (References)1M. W. Davey, M. V. Montagu, D. Inze, et al. Review plant L-ascorbic acid: Chemistry, function, metabolism, bioavailabil- ity and effects of processing. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2000, 80: 825-860. 2122A. M. Maia, A. R

17、. Baby, W. J. Yasaka, et al. Validation of HPLC stability-indicating method for vitamin C in semisolid pharma-ceutical/cosmetic preparations with glutathione and sodium me-tabisulfite, as antioxidants. Talanta, 2007, 71:639-643. A. Tai, E. J. Gohda. Determination of ascorbic acid and its re- lated c

18、ompounds in foods and beverages by hydrophilic interact- tion liquid chromatography. Journal of Chromatography B, 2007, 853: 214-220. A. R. B. de Quiros, M. Fernandez-Arias and J. Lopez-Hernandez. A screening method for the determination of ascorbic acid in fruit juices and soft drinks. Food Chemist

19、ry, 2009, 116: 509-512. S. Nojavan, K. F. M. Kiaie, et al. Extraction and quantitative determination of ascorbic acid during different maturity stages of Rosa canina L. fruit. Journal of Food Composition and Ana- lysis, 2008, 21: 300-305. V. Spinola, B. Mendes, J. S. Camara, et al. An improved and f

20、ast UHPLC-PDA methodology for determination of L-ascorbic and dehydroascorbic acids in fruits and vegetables. Evaluation of degradation rate during storage. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2012, 403: 1049-1058. P. Emadi-Konjin, Z. Verjee, A. V. Levin, et al. Measurement of intracellular vita

21、min C levels in human lymphocytes by reverse phase high performance liquid chromatography (HPLC). Clini-cal Biochemistry, 2005, 38: 450-456. 2J. S. Hampl, C. A. Taylor and C. S. Johnston. Intakes of vitamin C, vegetables and fruits: Which schoolchildren are at risk. Jour- nal of the American College

22、 of Nutrition, 1999, 18(6): 582-590. 中國營養(yǎng)學會 . 中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量 M. 北京: 34中國輕工業(yè)出版社, 2000, 445-450. L. Novakova, P. Solich and D. Solichova. HPLC methods for simultaneous determination of ascorbic and dehydroascorbic acids. Trends in Analytical Chemistry, 2008, 27: 942-958. S. K. Lee, A. A. Kader. Prehar

23、vest and postharvest factors in-fluencing vitamin C content of horticultural crops. Postharvest Biology and Technology, 2000, 20: 207-220. S. P. Arya, M. Mahajan, P. Jain. Non-spectrophotometric meth-ods for the determination of Vitamin C. Analytica Chimica Acta, 2000, 417: 1-14. 23245625267吳春艷. 水果中

24、維生素 C含量的測定及比較J. 武漢理工大學學報, 2007, 29: 90-91. 8王元秀, 莊海燕. 微量滴定法測定獼猴桃中維生素 C的含量J. 濟南大學學報, 2001, 15: 374-378. 9陳煥文, 宋慶宇, 劉宏偉等. 測定抗壞血酸的亞甲藍褪色光度法J. 分析測試學報, 2001, 20(2): 55-57. 10M. A. Farajzadeh. S. J. Nagizadeh. A simple and reliable spec-trophotometric method for the determination of ascorbic acid in pharma

25、ceutical preparations. Analytical Chemistry, 2003, 8(10): 927-932. 2728曹志廣, 丁祥歡, 葉建農(nóng). 維生素片中水溶性維生素的毛細管電泳電化法測定J. 分析測試學報, 1999, 18(5): 57-59. 劉國勝, 張玉銘, 王玨云等. 用原子吸收間接法測定水果蔬11E. K.Janghel. V. K. Gupta. M. K.Rai, et al. Micro determination of ascorbic acid using methyl viologen. Talanta, 2007, 72: 1013- 1

26、016. 菜和果汁飲料中的維生素 CJ. 河北大學學報, 1999, 19(3): 260-263. M. Noroozifar, M. Khorsani-Motlagh and K. Akhavan. Atomic absorption spectrometry for the automatic indirect determination of ascorbic acid based on the reduction of manganese dioxide. Analytical Sciences, 2005, 21: 655-659. Y. C. Jiang, Z. Q. Zhang and J. Zhang. Flow-injection, on-line concentrating and flame atomic absorption spectrometry for indirect determination of ascorbic acid based on the reduction of iron(III). Analytic