目前研究維生素C測定方法的報道較多,有關維生素C的測定方法如熒光法、2,6-二氯靛酚滴定法、2,4-二硝基苯肼法、光度分析法、化學發光法、電化學分析法及色譜法等,各種方法對實際樣品的測定均有滿意的效果.
為了解國內VC含量測定方法及其應用方面的現狀及發展態勢.方法以"維生素C或抗壞血酸和測定"為檢索詞對1994~2002年中國期刊網全文數據庫(CNKI)中的理工A、B和醫藥衛生專輯進行篇名檢索,對所得有關維生素C含量測定的文獻數據分別以年代、作者區域、載刊等級、樣品類型、測定方法等進行計量分析.結果核心期刊載刊文獻占文獻總量的45.06%,其中光度法占65.69%,電化法占18.63%,色譜法占12.75%;復雜被測樣品文獻占文獻總量的45.06%,其中光度法占60.92%,色譜法占19.54%,電化法占10.34%.結論目前國內維生素C含量測定仍以光度法為主流,但近年來色譜法,特別是HPLC法上升趨勢尤為明顯.
壹.熒光法
1.原理
樣品中還原型抗壞血酸經活性炭氧化成脫氫型抗壞血酸後,與鄰苯二胺(OPDA)反應生成具有熒光的喹喔啉(quinoxaline),其熒光強度與脫氫抗壞血酸的濃度在壹定條件下成正比,以此測定食物中抗壞血酸和脫氫抗壞血酸的總量。
脫氫抗壞血酸與硼酸可形成復合物而不與OPDA反應,以此排除樣品中熒光雜質所產生的幹擾。本方法的最小檢出限為0.022g/ml。
2.適用範圍
本方法適用於蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定
3.註意事項
3.1大多數植物組織內含有壹種能破壞抗壞血酸的氧化酶,因此,抗壞血酸的測定應采用新鮮樣品並盡快用偏磷酸-醋酸提取液將樣品制成勻漿以保存維生C。
3.2某些果膠含量高的樣品不易過濾,可采用抽濾的方法,也可先離心,再取上清液過濾。
3.3活性炭可將抗壞血酸氧化為脫氫抗壞血酸,但它也有吸附抗壞血酸的作用,故活性炭用量應適當與準確,所以,應用天平稱量。我們的實驗結果證明,用2g活性炭能使測定樣品中還原型抗壞血酸完全氧化為脫氫型,其吸附影響不明顯。
二、2,6-二氯靛酚滴定法(還原型VC)
1、原理:
還原型抗壞血酸還原染料2,6-二氯靛酚,該染料在酸性中呈紅色,被還原後紅色消失。還原型抗壞血酸還原2,6-二氯靛酚後,本身被氧化成脫氫抗壞血酸。在沒有雜質幹擾時,壹定量的樣品提取液還原標準2,6-二氯靛酚的量與樣品中所含維生素C的量成正比。本法用於測定還原型抗壞血酸,總抗壞血酸的量常用2,4-二硝基苯肼法和熒光分光光度法測定。
2、註意事項
⑴所有試劑的配制最好都用重蒸餾水;
⑵滴定時,可同時吸二個樣品。壹個滴定,另壹個作為觀察顏色變化的參考;
⑶樣品進入實驗室後,應浸泡在已知量的2%草酸液中,以防氧化,損失維生素C;
⑷貯存過久的罐頭食品,可能含有大量的低鐵離子(Fe2+),要用8%的醋酸代替2%草酸。這時如用草酸,低鐵離子可以還原2,6-二氯靛酚,使測定數字增高,使用醋酸可以避免這種情況的發生;
⑸整個操作過程中要迅速,避免還原型抗壞血酸被氧化;
⑹在處理各種樣品時,如遇有泡沫產生,可加入數滴辛醇消除;
⑺測定樣液時,需做空白對照,樣液滴定體積扣除空白體積。
3優點:它具有簡便、快速、比較準確等優點,適用於許多不同類型樣品的分析。缺點是不能直接測定樣品中的脫氫抗壞血酸及結合抗壞血酸的含量,易受其他還原物質的幹擾。如果樣品中含有色素類物質,將給滴定終點的觀察造成困難。在酸性環境中,抗壞血酸(還原型)能將染料2,6—DCIP還原成無色的還原型2,6—DCIP,而抗壞血酸則被氧化成脫氫抗壞血酸。氧化型2,6—DCIP在中性或堿性溶液中呈藍色,但在酸性溶液中則呈粉紅色。因此,當用2,6—DICP滴定含有抗壞血酸的酸性溶液時,在抗壞血酸未被全部氧化前,滴下的2,6—DCIP立即被還原成無色,壹旦溶液中的抗壞血酸全部被氧化時,則滴下微量過剩的2,6—DCIP便立即使溶液顯示淡粉紅色或微紅色,此時即為滴定終點,表示溶液中的抗壞血酸剛剛全部被氧化。依據滴定時2,6—DCIP標準溶液的消耗量(ml),可以計算出被測樣品中抗壞血酸的含量。氧化型2,6—DCIP與還原型抗壞血酸常在稀草酸或偏磷酸溶液中進行反應。即先將樣品溶於壹定濃度的酸性溶液中或經抽提後,再用2,6—DCIP標準溶液滴定至終點。
食物和生物材料中常含有其他還原物質,其中有些還原物質可使2,6—DCIP還原脫色。為了消除這些還原物質對定量測定的幹擾,可用抗壞血酸氧化酶處理,破壞樣品中還原型抗壞血酸後,再用2,6—DCIP滴定樣品中其他還原物質。然後從滴定未經酶處理樣品時2,6—DCIP標準溶液的總消耗量中,減去滴定非抗壞血酸還原物質2,6—DCIP標準溶液的消耗量,即為滴定抗壞血酸實際所消耗的2,6—DCIP標準溶液的體積,由此可以計算出樣品中抗壞血酸的含量。另外,還可利用抗壞血酸和其他還原物質與2,6—DCIP反應速度的差別,並通過控制樣品溶液在pH1—3範圍內,進行快速滴定,可以消除或減少其他還原物質的作用,壹般在這樣的條件下,幹擾物質與2,6—DCIP的反應是很慢的或受到抑制。生物體液(如血液、尿等)中的抗壞血酸的測定比較困難,因為這些樣品中抗壞血酸的含量很低,並且存在許多還原物質的幹擾,同時還必須預先進行脫蛋白處理。在生物體液中含有巰其、亞硫酸鹽及硫代硫酸鹽等物質,它們都能與DCIP反應,但反應速度比抗壞血酸慢得多。樣品中巰基物質對定量測定的幹擾,通常可以藉加入對—氯汞苯甲酸(簡稱PCMB)而得到消除。
三、2,4-二硝基苯肼法
1.原理
總抗壞血酸包括還原型、脫氫型和二酮古樂糖酸。樣品中還原型抗壞血酸經活性炭氧化為脫氫抗壞血酸,再與2,4-二硝基苯肼作用生成紅色脎,脎的含量與總抗壞血酸含量成正比,進行比色測定。
2.適用範圍
本方法適用於蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定。
這是脎比色法,單獨評價是因為目前它作為Vc測定的國標法之壹,是壹種全量測定法,它跟以前的苯肼法原理相近。首先將樣品中的還原型V氧化為脫氫型V,然後與2,4—二硝基苯肼作用,生成紅色的脎,將脎溶於硫酸後進行比色。最近國標中該法強調空白,每個樣品及標準系列均需作對應空白,這樣消除色澤、背景不壹的誤差。在實際楊梅汁Vc測定中,操作時間長,操作要求較嚴格,試劑較多,就壹般實驗室而言是目前可以采用的方法。
四碘量法
1、維生素C的原理
維生素C包括氧化型、還原型和二酮古樂糖酸三種。當用碘滴定維生素C時,所滴定的碘被維生素C還原為碘離子。隨著滴定過程中維生素C全被氧化,所滴入的碘將以碘分子形式出現。碘分子可以使含指示劑(澱粉)的溶液產生藍色,即為滴定終點。
2、註意事項
(1)看到紅棕色出現時要放慢滴定的速度。
(2)以顯藍色在30s內不褪色為滴定終點。
五L-抗壞血酸(維生素C)測定試劑盒(酶學方法)
1.應用於食品,飲料及生物制品檢測
2.比色方法
此方法用於檢測水果和蔬菜(如馬鈴薯),水果和蔬菜產品(如西紅柿醬、泡菜、果醬、果汁),嬰兒食品,啤酒,飲料,流食,粉狀和烘烤劑,肉產品,奶制品,葡萄酒,還有動物飼料,醫藥品(如維生素配制、陣痛藥、退燒藥)和生物樣品中的L-抗壞血酸(維生素C),
3.分析物
L-抗壞血酸不定量的分布於動物和植物中。人類不能自身生產L-抗壞血酸,因此必須由外源(vitaminC)提供。壹般情況下來源於水果和蔬菜中,出於技術原因,L-抗壞血酸曾被用於食品工業中的抗氧化劑。它是壹種相對敏感的物質,L-抗壞血酸的檢測非常適用於從原始水果和蔬菜中加工食品的質量評定。
L-抗壞血酸用於醫藥品生產中的組成部分,如維生素產品和陣痛藥,另外,它還用於動物飼料添加劑中。
4.原理
L-抗壞血酸(x-H2)+MTT+PMS—>dehydroascorbate(x)+MTT-formazan+H+X
L-抗壞血酸+?O2AAO——>dehydroascorbate+H2OX
5.特異性
在給定的條件下,此方法特別針對於L-抗壞血酸。合成的D-阿拉伯抗壞血酸/阿拉伯糖型抗壞血酸能作為抗氧化劑,也能反應,但反應速度較慢。
6.靈敏度
測定靈敏度為0.005個吸光度單位,樣品體積為1.600ml,此相當於0.1mg/l樣品溶液中的L-抗壞血酸濃度。0.015個吸光度單位的差異能造成0.3mg/l檢測限,樣品最大體積為1.600ml.。
7.線性
測定的線性範圍為0.5ugL-抗壞血酸(0.3mgL-抗壞血酸/l樣品溶液體積為1.600ml)到20ugL-抗壞血酸(0.2gL-抗壞血酸/l樣品溶液體積為0.100ml)
8.精密度
在用壹個樣品做重復實驗時,可能會產生0.005-0.010個吸光度單位的差異。標準的相對偏差(變異系數)大約為1-3%。當分析檢測數據時,要考慮到L-抗壞血酸的水溶液穩定性較差,尤其是重金屬離子或氧存在時。
9.幹擾及錯誤來源
糧食的成分不經常幹擾實驗。高濃度的酒精和D-山梨酸醇能降低反應速度,大量的亞硫酸鹽必須通過添加甲醛來去除。醋酸抑制酶AAO。金屬和亞硫酸鹽離子可以導致L-抗壞血酸的自發分解。
10.試劑盒包括內容
1.磷酸鹽/檸檬酸緩沖液————pH值大約3.5;MTT
2.AAO(坑壞血酸-氧化酶)——每板約17UAAO
3.PMS溶液
六.磷鉬藍分光光度法測定維生素C
基於在壹定的反應條件下,維生素C可以定量地將磷鉬酸錠還原成磷鉬藍,提出了壹種新的測定維生素C的分光光度法。該方法很方便、快速地測定生物、藥物等試樣中的維生素C,準確度和重復性均達到令人滿意的程度。
1適用範圍
本標準適用於果品、蔬菜及其加工制品中還原型抗壞血酸的測定(不含二價鐵、二價錫、壹價銅、二氧化硫、亞硫酸鹽或硫代硫酸鹽),不適用於深色樣品。
2測定原理
染料2,6-二氯靛酚的顏色反應表現兩種特性,壹是取決於其氧化還原狀態,氧化態為深藍色,還原態變為無色;二是受其介質的酸度影響,在堿性溶液中呈深藍色,在酸性介質中呈淺紅色。
用藍色的堿性染料標準溶液,對含維生素C的酸性浸出液進行氧化還原滴定,染料被還原為無色,當到達滴定終點時,多余的染料在酸性介質中則表現為淺紅色,由染料用量計算樣品中還原型抗壞血酸的含量。
七.二甲苯-二氯靛酚比色法
1適用範圍
測定深色樣品中還原型抗壞血酸。
2測定原理
用定量的2,6-二氯靛酚染料與試樣中的維生素C進行氧化還原反應,多余的染料在酸性環境中呈紅色,用二甲苯萃取後比色,在壹定範圍內,吸光度與染料濃度呈線性相關,收剩余染料濃度用差減法計算維生素C含量。
八.近紅外漫反射光譜分析法(NIRDRSA)
自1965年首次應用於復雜農業樣品分析後,因其具有樣品處理簡單、分析速度快等優點,逐漸受到分析界的重視。此法已廣泛應用於石油、紡織、農業、食品、藥物分析等領域[1,2]。在藥物分析中,NIRDRSA可以進行定性鑒別、定量分析等工作。
維生素C是壹種不穩定的二烯醇化合物,其藥典[3]含量測定方法為碘量法。我們采用近紅外漫反射光譜技術直接測定維生素C含量,樣品無需預處理,方法簡便,結果可靠。
這是因為,近紅外譜區光的頻率與有機分子中C-H,O-H,N-H等振動的合頻與各級倍頻的頻率壹致,因此通過有機物的近紅外光譜可以取得分子中C-H,O-H,N-H的特征振動信息。由於近紅外光譜的譜帶較寬,譜圖重疊嚴重,不能用特征峰等簡單方法分析,需要運用計算機技術與化學計量學方法。本實驗應用的是偏最小二乘法(PLS)[4],首先利用定標集建立預測模型,然後將預測集作為未知樣本,根據預測模型進行預測。
對所選擇的譜區範圍,采用對反射吸光度的MSC(散射校正)預處理,對25個樣品進行交叉驗證,即選擇壹個樣品,從校正集中除去該樣品對應的光譜和濃度數據,並設光譜主成分數為1,循環叠代樣品數和主成分數,計算預測殘差平方和,確定所需主成分數。若主成分選擇過小,會丟失樣品信息,過大會造成過度擬合。當主因子為2時,預測殘差平方和值最小,為2.029,故選擇主因子數為2,建立最佳PLS校正數學模型。
九電位滴定法
1.原理:根據滴定過程中電池電動勢的變化來確定反應終點.
Pt為指示電極,甘汞作參比電極
E池=E+-E-+E液接電位=EI2/I-+k(常數)
2.原理(具體來說:)
隨著滴定劑的加入,由於發生化學反應,待測離子濃度將不斷變化;從而指示電極電位發生相應變化;導致電池電動勢發生相應變化;計量點附近離子濃度發生突變;引起電位的突變,因此由測量工作電池電動勢的變化就能確定終點。
3.計算式:(與碘量法相同)Wvc=C(I2)V(I2)M(vc)/m(vc)*100%
4.優點:
解決了滴定分析中遇到有色或渾濁溶液時無法指示終點的問題
用線性電位滴定法分析抗壞血酸,抗壞血酸回收率為99.80%~101.5%,相對標準偏差為0.61%;分析維生素C片中的抗壞血酸,相當標示量為98.90%~100.5%,相對標準偏差不大於0.48%,說明線性電位滴定法分析維生素C片中的抗壞血酸含量是可行的.
十.分光光度法
1.原理:
維生素C在空氣中尤其在堿性介質中極易被氧化成脫氫抗壞血酸,pH>5,脫氫抗壞血酸內環開裂,形成二酮古洛糖酸。脫氫抗壞血酸,二酮古洛糖酸均能和2,4-二硝基苯肼生成可溶於硫酸的脎
脎在500nm波長有最大吸收
根據樣品溶液吸光度,由工作曲線查出VC的濃度,即可求出VC的含量
十壹庫侖滴定法
1.原理:庫侖滴定法屬於恒電流庫侖分析。
是在特定的電解液中,以電極反應產物為滴定劑(電生滴定劑,相當於化學滴定中的標準濃液)與待測物質定量作用,借助指示劑或電位法確定滴定終點。
2.基本依據--法拉第電解定律:電解時,電極上發身化學反應的物質質量與通過電解池的電量Q成正比
即:m=MQ/zF=MIt/zF
3..化學反應:陰極反應:2H+2e-=H2陽極反應:2I-=I2+2e-
4.終點指示:多種方法
(1)化學指示劑--I2
(2)電位法
(3)雙鉑極電流指示法
5.計算式:Wvc=MvcQ/zFm樣式中:F---法拉第常數(96487C)
Z---電極反應中轉移的電子數註意:使電解效率100%
6.優點:
1)無需標準化的試劑溶液,免去了大量的標準物質的準備工作(配制,標定)
2)只需要壹個高質量的供電器,計時器,小鉑絲電極,且易於實現自動化控制
3)若電流維持壹個定值,可大大縮短了電解時間
4)電量容易控制及準確測量;方法靈敏度,準確度較高
5)滴定劑來自電解時的電極產物,可實現容量分析中不易實現的滴定過程,如Cu+,Br2,Cl2產生後立即與待測物反應。
7.缺點(難點):
要求電解過程沒有副反應和漏電現象,即使電解電極上只進行生成滴定劑的反應,且電流的效率是100%
8.註:電流效率=i樣÷i總=i樣÷(i樣+i容+i雜)
因為:實際電解過程中存在影響電流效率的因素,如,雜質,溶劑,電極自身在電極上的反應等
十二紫外快速測定法
原理
維生素C的2,6—二氯酚靛酚容量法,操作步驟較繁瑣,而且受其它還原性物質、樣品色素顏色和測定時間的影響。紫外快速測定法,是根據維生素C具有對紫外產生吸收和對堿不穩定的特性,於243nm處測定樣品液與堿處理樣品液兩者消光值之差,通過查標準曲線,即可計算樣品中維生素C的含量。
十三光電比濁法的原理
原理
在酸性介質中,抗壞鐵酸與亞硒酸(H2SeO3)能定量地進行氧化還原反應.1mol的抗鐵酸能將2mol的亞硒酸還原成硒.在壹定條件下,生成的元素硒在溶液中形成穩定的懸濁液.當抗鐵酸的濃度在0-4mg/25-50ml的範圍內,該溶液生成的濁度與抗壞鐵酸的含量成正比.將試液置分光光度計上測其濁度可以定量地測定抗壞鐵酸.
十四熒光分析法的原理
原理
用酸洗活性炭將抗壞鐵酸氧化為順式脫氫抗壞鐵酸,然後與鄰苯二胺縮合成壹種熒光性化合物.樣品中其它熒光雜質的幹擾可以通過向氧化後的樣品中加入硼酸,使脫氫抗壞鐵酸形成硼酸脫氫抗壞鐵酸的絡合物,它不與鄰二苯胺生成熒光化合物.這樣可以測定其它熒光雜質的空白熒光強度而加以校正
十五原子吸收間接測定法
原理
這是最近報導的壹種Vc測定法,其原理是在酸性介質中還原型Vc可將Cu2+定量地還原為Cu+並與SCN—反應生成CuSCN沈澱,在高速離心機下有效地分離出沈澱,小心洗滌後再經濃硝酸溶解,用原子吸收法測定銅含量,即可推知樣品中維生素C的含量。該法實驗儀器較昂貴,主要問題是操作過程中反應完全與否,沈澱物洗滌、離心反復多次,極容易帶來誤差。該法優點是能不受果蔬自身顏色的幹擾,有壹定的發展前景。根據試驗,發現此法結果偏低,還有待於進壹步優化改善。
十六.金納米微粒分光光度法測定維生素C的方法
本發明公開了壹種用金納米微粒分光光度法測定維生素C的方法。於5mL比色管中,依次加入0.1-2.0mL濃度為95.64μg/mL的HAuCl↓[4]溶液,0.02-0.50mL濃度為1%的檸檬酸三鈉溶液,再加入0.001-2.0mL濃度為0.38mg/mL的維生素C溶液,混勻,加二次蒸餾水定容至刻度,再充分混勻,在分光光度計上,於520nm處測定吸收值,同時作空白試驗。本發明測定方法簡單、快捷,所用儀器價廉,試劑易得
十七L-半胱氨酸修飾電極測定維生素C的方法
研究了L-半胱氨酸修飾電極的制備方法和其電化學行為,並用於維生素C的測定,發現該電極對VC有明顯的電催化作用,在pH=10.0的NH4Cl-NH3·H2O緩沖溶液中,VC在L-半胱氨酸修飾電極上產生壹靈敏的氧化峰,峰電流與VC的濃度在1.0×10-3~1.0×10-6mol/L的範圍內呈良好的線形關系,相關系數為0.9962,其最低檢測限可達1.0×10-6mol/L,與紫外光譜法測定的結果壹致。
測定維生素C有多種方法,包括采用I2或二氯靛酚(DPI)進行氧化還原滴定。壹般來說,滴定法是壹種快速、簡便、準確的技術,它通過滴定劑和被滴定物質的等當量反應,精確測定被測物質的含量。DPI對於維生素C具有良好的選擇性,是壹種理想的氧化劑。
十八梅特勒-托利多儀器法
傳統的滴定法是手工滴定,根據指示劑顏色的變化確定終點,通過測量滴定劑的消耗量,計算被測物質的含量。手工滴定有很多不足:手工控制誤差較大,計算復雜,針對不同的反應需要特殊指示劑。梅特勒-托利多的自動電位滴定儀解決了這壹問題,通過測量滴定反應中電位的變化確定終點,全自動操作、計算,測量快速,結果準確。梅特勒-托利多的滴定儀配有記憶卡軟件包,存儲有成熟滴定方法,可方便快速解決實際應用問題,並且稍作改動就能作為新的測定的實驗方法。
除此之外,還有雙光束剩余染料差減比色法,2_6_二氯靛酚鈉動力學分光光度法、聚中性紅修飾電極方法、示波溴量法、流動註射化學發光抑制法、磷鉬鎢雜多酸作顯色劑快速檢測方法、溶氧測定裝置測定水果蔬菜中抗壞血酸含量的方法等。在此不做介紹。