*柯 苗
(咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 712000)
維生素C即VC,在維持人體正常的生理機(jī)能方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1],維生素C的穩(wěn)定性比較差,容易發(fā)生氧化分解反應(yīng),對(duì)于抗壞血酸含量,可作為評(píng)估水果、蔬菜新鮮度的關(guān)鍵指標(biāo)[2],由此可見,對(duì)各類食物中的維生素C含量進(jìn)行測(cè)定意義重大。對(duì)于維生素C測(cè)定方式,可劃分為化學(xué)法以及儀器法兩種類型,根據(jù)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn),化學(xué)法的操作過程比較復(fù)雜,所需時(shí)間長,相對(duì)而言,采用儀器法測(cè)定維生素C速度快,檢測(cè)限比較低,優(yōu)勢(shì)顯著。因此,對(duì)維生素C儀器定量分析技術(shù)進(jìn)行深入研究迫在眉睫。
①常規(guī)紫外分光光度法
常規(guī)紫外分光光度法主要被應(yīng)用于維生素C片劑含量檢測(cè)中。在pH5~6溶液以及EDTA溶液中,維生素C的穩(wěn)定性比較強(qiáng),乙酸—乙酸鈉緩沖液的pH值為6,因此,可將EDTA以及乙酸—乙酸鈉緩沖液作為溶劑[3],在265.4nm位置對(duì)吸收度進(jìn)行檢測(cè)。在具體的測(cè)定過程中,要求繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,選擇不同濃度的維生素C,與對(duì)照品溶液進(jìn)行對(duì)比,對(duì)吸收度進(jìn)行測(cè)定,同時(shí),對(duì)于維生素C濃度,需進(jìn)行線性回歸,在具體的測(cè)定過程中,需對(duì)維生素C濾液進(jìn)行稀釋處理,在相同條件下對(duì)吸收度進(jìn)行檢測(cè),并代入至回歸方程中,即可計(jì)算出維生素C的含量[4]。
②三波長分光光度法
三波長分光光度法主要被應(yīng)用于藥品維生素C含量測(cè)定中。選擇三個(gè)波長,分別為λ1=261.8nm、λ2=214nm、λ3=292nm,在三個(gè)波長處理,使得干擾組的△A接近于“0”。在實(shí)際測(cè)定中,首先繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,制備濃度不同的維生素C對(duì)照溶液,將60%乙醇作為溶劑,將其作為空白對(duì)照組,在λ1=261.8nm、λ2=214nm、λ3=292nm下對(duì)吸光度進(jìn)行檢測(cè)[5],針對(duì)濃度C以及A,需進(jìn)行線性回歸。另外,還需對(duì)進(jìn)行測(cè)定,對(duì)于K1以及K3的平均值,可根據(jù),進(jìn)行計(jì)算,并作為常數(shù)項(xiàng),對(duì)常數(shù)B=(λ2-λ1)/(λ3-λ1)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。在測(cè)樣過程中,對(duì)于測(cè)樣液的吸光度A1、A2以及A3,均需代入至B(K3-K1)]中,在計(jì)算出值后,再代入至維生素C回歸方程中,對(duì)待測(cè)組分含量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算[6]。
③導(dǎo)數(shù)光譜法
導(dǎo)數(shù)光譜法主要被應(yīng)用于微乳維生素C含量測(cè)定中。在該方法的實(shí)際應(yīng)用中,可對(duì)油包水(W/O)型微乳以及水包油(O/W)型微乳中的維生素C進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)W/O型微乳中的維生素C進(jìn)行檢測(cè)時(shí),可采用三階導(dǎo)數(shù)法對(duì)W/O型溶液進(jìn)行掃描[7],發(fā)現(xiàn)在270nm波長處吸收最大,但是在這一波長位置,降解產(chǎn)物沒有吸收,據(jù)此即可對(duì)維生素C含量進(jìn)行檢測(cè)。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,準(zhǔn)備不同體積的維生素C標(biāo)準(zhǔn)液,并分別加入W/O型微乳NaHCO3、EDTA-2Na以及NaCl溶液中,在定容后,將氯仿、醋酸氯仿加入至離心管中發(fā)生結(jié)冰和融化反應(yīng),并進(jìn)行離心處理,提取油相和乳化劑,另外,準(zhǔn)備空白微乳,其中沒有加入維生素C,再采用三階導(dǎo)數(shù)進(jìn)行掃描,在270nm波長處,對(duì)峰高H進(jìn)行檢測(cè),并制定回歸方程,據(jù)此確定樣品中的維生素C含量。在對(duì)O/W型微乳中的維生素C進(jìn)行檢測(cè)時(shí),在284nm波長位置,O/W型溶液的微乳乳滴二階導(dǎo)數(shù)吸收為“0”。在具體的檢測(cè)過程中,首先準(zhǔn)備不同體積的維生素C標(biāo)準(zhǔn)液,再分別加入O/W型微乳、NaCl以及ED-TA-2Na,對(duì)于提取液,可選擇氯仿,據(jù)此進(jìn)行提純處理,采用二階導(dǎo)數(shù)法掃描[8],對(duì)284nm處的峰高H進(jìn)行檢測(cè),并制定回歸方程,據(jù)此確定樣品中的維生素C含量。
①間接光度法
間接光度法主要被應(yīng)用于飲料維生素C含量測(cè)定中。在pH為5.0的乙酸—乙酸鈉緩沖溶液中,維生素C能夠與三價(jià)鐵以及二氮雜菲發(fā)生相互作用,進(jìn)而形成二價(jià)鐵一二氮雜菲絡(luò)合物[9],該化合物為橘紅色,當(dāng)波長為510nm時(shí)吸收最大。在該方法的實(shí)際應(yīng)用中,首先繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,將草酸-乙酸作為溶劑,制備維生素C標(biāo)準(zhǔn)液,維生素C標(biāo)準(zhǔn)液的體積有所不同,再分別加入顯色劑以及緩沖溶液,經(jīng)過稀釋處理后定容20min,在波長為510nm時(shí)比色,計(jì)算出回歸方程。在維生素C含量測(cè)定中,將已經(jīng)過稀釋處理的樣液作為空白組,選擇稀釋倍數(shù)相同的另一支,在顯色后對(duì)吸收度進(jìn)行測(cè)定,將測(cè)量結(jié)果代入至回歸方程中,對(duì)維生素C含量進(jìn)行測(cè)定[10]。
②FIA差示光度法
當(dāng)溶液pH在2~6時(shí),維生素C可與1,10-二氮雜菲Fe(III)混合液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并形成有色1,10-二氮雜菲-Fe(II),在波長510nm位置可形成最大吸收。在具體的檢測(cè)過程中,可采用蠕動(dòng)泵取載流液,準(zhǔn)備維生素C對(duì)照品以及0.005%的顯色劑,另一個(gè)通道可抽取濃度不同的維生素C對(duì)照品,采用三通充分混合,觀察顯色后,采用分光光度計(jì)比色,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果繪制濃度繪制工作曲線,并根據(jù)回歸方程進(jìn)行計(jì)算[11]。
流動(dòng)注射光度法主要被應(yīng)用于水果維生素C含量測(cè)定中,可顯著提升檢測(cè)速度,同時(shí)檢測(cè)結(jié)果的靈敏度比較高,可顯著減少AA氧化損失。另外,還可應(yīng)用流動(dòng)注射反相合并帶技術(shù)[12],將乙酸作為介質(zhì),AA可與過量發(fā)生反應(yīng),在350nm處檢出剩余的,流動(dòng)注射光度法的線性范圍在0~5.0×10-5mol/L之間,可被應(yīng)用于飲料以及片劑維生素C測(cè)定中,采樣頻率為70次/h,平均回收率高于98.7%。
維生素C具有旋光性特征,首先配制5%碳酸氫鈉溶劑,并配制不同濃度的維生素C對(duì)照品溶液,將溶劑作為空白對(duì)照組,對(duì)各組旋光度進(jìn)行檢測(cè),并進(jìn)行線性回歸計(jì)算分析[13]。
當(dāng)維生素C處于pH值不同的溶液中時(shí),旋光度的差異比較大,片劑輔料旋光度穩(wěn)定性比較強(qiáng),通過應(yīng)用差示旋光法,即可有效消除影響。首先制備2份體積適宜的維生素C對(duì)照品,采用乙酸液以及5%碳酸氫鈉溶液進(jìn)行稀釋和定容處理,將前者作為空白對(duì)照組,對(duì)后者的差示旋光度△α進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)濃度對(duì)差示旋光度進(jìn)行線性回歸計(jì)算分析。再采用上述方法,配制2份樣品液,并進(jìn)行過濾和稀釋處理,對(duì)差示旋光度進(jìn)行檢測(cè)[14],將所得結(jié)果代入回歸方程中。
熒光分析法的靈敏度比較高,當(dāng)紫外線照射至物體表面后,物體即處于激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)分子在去激發(fā)過程中,首先進(jìn)行碰撞,然后再反射,可產(chǎn)生特殊的熒光,其能夠反映出物質(zhì)的特性。還原型維生素C在發(fā)生活性炭氧化反應(yīng)后,即可轉(zhuǎn)變?yōu)槊摎渚S生素C,另外,其還能夠與鄰苯二胺發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而形成喹喔啉[15],如圖1所示,在一定條件下,喹喔啉的熒光強(qiáng)度與維生素C濃度之間為正比關(guān)系,據(jù)此即可對(duì)維生素C含量進(jìn)行測(cè)定。該檢測(cè)方法的操作方式便捷,靈敏度比較高,回收率在97.60%~101.02%之間。
圖1 還原型維生素C、鄰苯二胺反應(yīng)方程式
高效液相色譜法主要被應(yīng)用于藥品維生素C測(cè)定中。維生素C的化學(xué)鍵具有極性特性,對(duì)樣品進(jìn)行洗脫分離處理,避免受到輔料的干擾。將偏磷酸作為溶劑,配制形成多種濃度的維生素C對(duì)照品溶液,設(shè)定三種條件,包括Alltima C12色譜柱、磷酸二氫鉀一乙腈流動(dòng)相、紫外243nm色譜,分別對(duì)峰面積進(jìn)行檢測(cè),并根據(jù)測(cè)定所得結(jié)果繪制曲線。先取樣品,然后再采用偏磷酸進(jìn)行提純和稀釋處理[16],在色譜條件相同時(shí),對(duì)峰面積進(jìn)行檢測(cè),并代入至回歸方程中,對(duì)維生素C含量進(jìn)行檢測(cè)。該方法的平均回收率為102.05%,而RSD為2.0%。
薄層掃描法主要被應(yīng)用于維生素C片劑測(cè)定中。維生素C具有還原性特征,在藍(lán)色染料2,6-二氯靛酚鈉中加入維生素C,可將前者還原為酚亞胺。采用pH為3.5的檸檬酸-氫氧化鈉緩沖液,配制形成濃度不同的維生素C對(duì)照品溶液,采用2,6-二氯靛酚鈉的乙醇液對(duì)層析試紙進(jìn)行著色處理,運(yùn)用定量毛細(xì)管吸取部分溶液,滴入至層析試紙上[17],將層析試紙充分晾干,并固定在玻璃板上,放置在薄層掃描儀中,在波長290nm以及420m處進(jìn)行掃描,對(duì)峰面積進(jìn)行檢測(cè),并繪制曲線,根據(jù)回歸方程進(jìn)行計(jì)算。薄層掃描法的平均回收率為99.9%。
電解電極反應(yīng),即可形成I2,當(dāng)處于特定條件時(shí),I2可發(fā)生氧化反應(yīng),進(jìn)而形成維生素C,對(duì)維生素C進(jìn)行定量分析。在具體的檢測(cè)過程中,需應(yīng)用通用庫侖儀,首先預(yù)熱20min,再將電解液加入至電解杯中,啟動(dòng)攪拌機(jī),將儀器調(diào)整至“電流上升”檔,將電解電流設(shè)定為10mA,將極化電位設(shè)定為150mV。取濃度為0.2%的維生素C溶液1.00ml,將其加入至電解池中[18],啟動(dòng)機(jī)械設(shè)備,開始電解反應(yīng),隨后,儀器即可對(duì)電解的庫侖數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化記錄。
K3[Fe(CN)6]具有氧化特性,選用鹽酸介質(zhì),采用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定維生素C,微鉑—鉑片電極上K3[Fe(CN)6]的示波切口出現(xiàn)指示終點(diǎn)。在具體的檢測(cè)過程中,首先稱取4.00ml試樣,其中維生素C含量在10mg以上,并加入至50ml燒杯中,再將20ml的0.5mol/L HC1溶液加入其中,插入電機(jī),以恒定速度進(jìn)行電磁攪拌處理,采用K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定處理,使得至示波圖形發(fā)生突變,并且正好出現(xiàn)切口的指示終點(diǎn)[19]。對(duì)于維生素C含量,可根據(jù)以下公式計(jì)算:m=CVM/2。式中,m指的是樣品中維生素C的質(zhì)量,單位為mg;C為K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)液的濃度,單位為mol/L;V為樣品測(cè)定過程中所消耗的K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)液體積,單位為ml;M為維生素C的摩爾質(zhì)量,單位為g/mol。在交流示波極譜滴定法的實(shí)際應(yīng)用中,平均回收率為98.47%,而RSD則為0.58%。
在該檢測(cè)方法的實(shí)際應(yīng)用中,可將Ce4+/Ce3-氧化還原體系作為緩沖溶液,在具體的檢測(cè)過程中,將樣品注射于以0.1mol/L K2SO4作支持電解質(zhì)的Ce4+/Ce3-緩沖溶液試劑流[20],維生素C能夠與Ce4+發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而形成氧化還原電,通過對(duì)電勢(shì)的變化情況進(jìn)行分析,即可確定維生素C含量。在Ce4+/Ce3-緩沖溶液流動(dòng)注射檢測(cè)法的實(shí)際應(yīng)用中,回收率為97%~101%之間,而RSD為0.36%。
綜上所述,本文主要對(duì)維生素C的多種儀器定量分析方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。在各類維生素C儀器定量分析方法中,分光光度法的操作方式便捷,旋光法以及差示旋光法的穩(wěn)定性比較高,但是容易受到溫度條件的影響,高效液相色譜法的靈敏度比較高,但是對(duì)于測(cè)定條件的要求比較高。電化學(xué)法的操作方式便捷,但是樣品處理難度比較大,薄層掃描法的抗干擾能力強(qiáng),熒光法的靈敏度比較高,但是需采用另外一種物質(zhì)組成發(fā)光體系。由此可見,不同維生素C儀器定量分析法均有一定的優(yōu)勢(shì)和不足,要求根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的測(cè)定技術(shù),同時(shí)強(qiáng)化測(cè)定技術(shù)研究創(chuàng)新。