劉彬 趙惠新

【摘要】維生素C（vitamin C，VC）含量測(cè)定是生物化學(xué)教學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，也是藥物分析、食品營養(yǎng)分析等科研及實(shí)踐的重要相關(guān)技術(shù)。本文對(duì)目前用于VC含量測(cè)定的幾種方法進(jìn)行介紹，并從應(yīng)用材料范圍、影響因素、成本、設(shè)備需要等各方面進(jìn)行比較，為開展相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及科學(xué)研究中選擇VC含量的測(cè)定提供參考。

【關(guān)鍵詞】維生素C含量測(cè)定 ?光譜法 ?色譜法 ?滴定法

【基金項(xiàng)目】新疆師范大學(xué)博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目，新疆假龍膽適生地植物群落物種多樣性及其生物量研究（XJNUBS1813）;國家自然科學(xué)基金，早春短命植物獨(dú)行菜低溫休眠與下胚軸伸長(zhǎng)的分子調(diào)控機(jī)制（31660079）。

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）42-0178-02

維生素C（vitamin C，VC），是一種水溶性維生素。其水溶液呈弱酸性，又名抗壞血酸。其化學(xué)本質(zhì)為一類己糖醛基酸，具有強(qiáng)的還原性，是重要的醫(yī)用藥效物質(zhì)，又是評(píng)價(jià)水果、蔬菜及果蔬飲品營養(yǎng)價(jià)值的主要指標(biāo)之一。由于其生物功能顯著、人們認(rèn)知度比較廣泛，“VC的定量測(cè)定”實(shí)驗(yàn)則成為教材設(shè)計(jì)、教學(xué)設(shè)計(jì)的重要知識(shí)點(diǎn)，也往往是生物化學(xué)、植物生理學(xué)等本科生物專業(yè)課程的經(jīng)典常選實(shí)驗(yàn)之一。還是中學(xué)生物探究性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的重要案例（北師大版7年級(jí)第八章）。維生素 C 的含量測(cè)定主要有光譜法、容量法、色譜法、電化學(xué)分析法等幾大類方法，每大類中又有若干種方法。本文就常用的幾種VC含量測(cè)定方法進(jìn)行概括介紹，并將各種方法應(yīng)用范圍等進(jìn)行比較。

一、光譜法測(cè)定VC含量

是基于VC溶液本身的特征性光吸收峰，或VC直接或間接與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物有特征性光吸收峰。根據(jù)特征性光吸收峰面積或光吸收強(qiáng)度直接或間接計(jì)算VC含量。根據(jù)光吸收特征等，VC含量測(cè)定有熒光光度法、紫外分光光度法、可見分光光度法、紅外分光光度法、原子吸收分光光度法、旋光法、折光法等。

熒光光度法是基于VC直接或間接與無熒光的物質(zhì)反應(yīng)生成能在一定波長(zhǎng)激發(fā)光激發(fā)作用下產(chǎn)熒光的產(chǎn)物，通過測(cè)定熒光強(qiáng)度來定量VC含量。如脫氫氧化的VC能與鄰苯二胺反應(yīng)生成有熒光的喹喔啉;維生素 C 在水溶液中能將無熒光的 Ce4+還原成在303nm激發(fā)光作用下能發(fā)射340 nm特征熒光的 Ce3+。

紫外分光光度法其原理是，在pH=6 的條件下，VC溶液在近紫外區(qū)243nm處有最大吸收峰，在一定濃度范圍內(nèi)其濃度與光吸收強(qiáng)度成線性關(guān)系。

可見分光光度法是基于樣品中還原性VC，能將特定物質(zhì)氧化產(chǎn)生具有特異性可見光吸收峰的物質(zhì)。如pH=4.0 的溶液中，F(xiàn)e3+ 可被VC 還原為 Fe2+，F(xiàn)e2+可與二氮雜菲絡(luò)合，絡(luò)合物在波長(zhǎng) 508 nm 處有特異吸收峰;又如維生素 C 與2，2-聯(lián)吡啶及Fe3+反應(yīng)，產(chǎn)物為紅色的 2，2-聯(lián)吡啶-Fe2+配合物，該配合物在 520 nm 波長(zhǎng)處，有特異吸收峰。再如磷鉬酸鹽在酸性條件下被還原性VC還原生成亮藍(lán)色的鉬藍(lán)絡(luò)合物，鉬藍(lán)溶液在570nm處有最大光吸收峰。以上幾種產(chǎn)物可通過測(cè)定光吸收強(qiáng)度進(jìn)行定量，進(jìn)而換算出樣品還原性的VC 含量。

紅外分光光度法測(cè)定VC含量原理是基于在 1700 cm-1 左右，VC羰基的伸縮振動(dòng)有特異的光吸收峰，在一定濃度范圍吸收峰峰面積低與其含量成線性關(guān)系，且能能較好排除其他成分的干擾。

原子吸收分光光度法測(cè)定VC，是基于還原性VC可以使某些金屬離子進(jìn)行還原生成沉淀，通過原子吸收分光光度測(cè)定沉淀中或溶液上清中金屬離子量，計(jì)算對(duì)應(yīng)反映的VC量。

折光法測(cè)定VC含量是基于高純度的VC在一定的溫度范圍下，溶液濃度與折光率成線性關(guān)系。這種方法被用來快速測(cè)定注射用VC的濃度。

旋光法是基于維生素 C 具有旋光性的特點(diǎn)，在一定的濃度范圍內(nèi)其旋光角度與溶液濃度呈線性關(guān)系來測(cè)定VC含量。這種方法常被用來測(cè)定高純度的VC濃度。

從廣義上講，旋光法和折光法也屬于光譜測(cè)定法，但從光譜原理講，可分屬獨(dú)立的測(cè)定方法。

二、滴定法測(cè)定VC含量

又名容量法，是藥典認(rèn)可的VC檢測(cè)方法。常用的包括碘量法、酸堿滴定法、二氯酚靛酚滴定法。

碘量法測(cè)定VC是基于在淀粉做指示劑條件下，一定量的維生素 C溶液用碘滴定，碘不斷被碘量法還原，使得碘單質(zhì)不斷被利用。當(dāng)VC反應(yīng)完后，碘不再被還原，繼續(xù)加入的碘可與淀粉變藍(lán)，為滴定終點(diǎn)。根據(jù)所用碘量計(jì)算還原性的VC含量。

酸堿滴定法測(cè)定VC，是基于VC為一種多羥基有機(jī)二元弱酸，pKα1=4.17，pKα2=11.57，VC溶解在水溶液顯酸性，其中其 pKα1對(duì)應(yīng)的羥基是VC通常情況表現(xiàn)出的解離基團(tuán)，可用氫氧化鈉溶液做滴定試劑進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)為pH=7.87，可用酚酞為指示劑。

2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定原理是基于2，6-二氯酚靛酚在酸性中為紅色，可被VC還原形成無色。以2，6-二氯酚靛酚為滴定劑和指示劑，以紅色不消失所有滴定劑為終點(diǎn)，為按照消耗2，6- 二氯酚靛酚量計(jì)算被滴定的VC含量。

三、色譜法測(cè)定VC含量

色譜兼有分離和檢測(cè)的雙重作用，是利用樣品中各組分理、化性質(zhì)的不同、在互不相溶的固定性和流動(dòng)相中的分配不同，使各組分在移動(dòng)速度不同得到分離的分析方法。用于VC含量測(cè)定的主要有高效液相色譜法、離子交換色譜法、毛細(xì)管電泳等。

高效液相色譜法測(cè)定VC，常用的是C18 色譜柱，在一定的流動(dòng)相選擇等條件下， VC具有特定保留時(shí)間，按照標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)定的保留時(shí)間，在相同條件下檢測(cè)樣品在對(duì)應(yīng)保留時(shí)間的吸收峰，確定樣品VC含量。

離子交換色譜法測(cè)定法，是基于VC在pH高于4.17時(shí)，多數(shù)分子的一個(gè)羥基解離帶負(fù)電性，可用弱的陰離子交換柱-氨基色譜柱進(jìn)行分離純化，且VC在洗脫劑0.02mol·L-1磷酸二氫鉀-乙腈（25∶75）溶液中，在265nm處有特異光吸收。

毛細(xì)管電泳測(cè)定VC是基于在一定的pH條件下，VC解離帶負(fù)電荷，以彈性石英毛細(xì)管為分離通道，以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力，其淌度和分配行為具有特異性。采用VC的近紫外光吸收特性可檢測(cè)毛細(xì)管電泳進(jìn)行檢測(cè)，以確定樣品VC含量。

四、電化學(xué)法測(cè)定VC含量

這類測(cè)定法主要有庫侖滴定法、方波極譜法、循環(huán)伏安法。其原理基于VC的還原特性，直接或間接改變電極電位、電勢(shì)等特性，進(jìn)行檢測(cè)其含量，如庫侖滴定法，在微庫侖電池中的電解滴定劑碘，會(huì)被加入的待測(cè)VC還原，使得檢測(cè)電極電位變化。工作電極接收到檢測(cè)電極電位變化信號(hào)后，啟動(dòng)電解產(chǎn)生：2I-→I2+2e-，使得碘濃度恢復(fù)到初始，同時(shí)消耗一定的電量。通過度量需要消耗的電量，計(jì)算使碘還原的VC含量。這種方法是典型的利用電化學(xué)分析法進(jìn)行VC含量的測(cè)定。

綜合來看，除紫外分光光度法與紅外分光光度法，VC含量測(cè)定基本是基于其強(qiáng)的還原性，通過檢測(cè)氧化還原勢(shì)或?qū)⒀趸瘎┻M(jìn)行還原生成可定量的產(chǎn)物等，從而直接或間接計(jì)算出樣品中VC含量。

五、VC含量測(cè)定方法比較

除了上述列舉的四大類、17中測(cè)定方法外，VC含量的測(cè)定還有氫核磁共振法、流動(dòng)注射分光光度法等光譜法，反向色譜法、超高效合相色譜法等色譜法，近紅外漫反射技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，激光拉曼光譜法等方法?？傮w來看，上述四大類測(cè)定方法中，滴定法最為完善且不需要特殊儀器，成本低，但操作相對(duì)較為麻煩，精度不是非常理想。電化學(xué)法受電流、離子、和空氣干擾較大，需要特殊儀器，且儀器預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)，不能連續(xù)檢測(cè)，操作要求高。色譜法高效靈敏，可快速處理多樣本檢測(cè)，能連續(xù)檢測(cè)，但需要特殊儀器，成本高。光譜法成本低，儀器較簡(jiǎn)單，但受樣品狀態(tài)影響大，誤差較大。但各個(gè)方法各有特色和一些限制，下面就將常用的一些VC測(cè)定的方法就其適合樣品、精度、是否需要特殊儀器、操作難易等進(jìn)行比較，為教學(xué)、科研所需設(shè)計(jì)VC含量測(cè)定的方法選擇提供參考。如表1所示。

參考文獻(xiàn)：

[1]李野，尹利輝，高尚，等.食品和藥品中維生素C含量測(cè)定方法的研究進(jìn)展[J].藥物分析雜志， 2016（05）：756-764.

[2]楊昌祥，徐丙容.用高錳酸鉀溶液探測(cè)維生素C含量的活動(dòng)設(shè)計(jì)[J].生物學(xué)教學(xué)年，2014（5）：60-61.

[3]王漢.熒光光譜電化學(xué)法測(cè)定維生素C[J].中國生化藥物雜志，2012（02）：129-132.

[4]馬宏飛，盧生有，韓秋菊，等.紫外分光光度法測(cè)定五種果蔬中維生素C的含量[J].化學(xué)與生物工程，2012（08）：92-94.

[5]劉紹俊，牛英，劉冰浩，等.鉬藍(lán)比色法測(cè)定沙田柚果肉中還原型維生素C含量的研究[J].北方園藝，2011（01）：8-12.

[6]張進(jìn)，何鑫，姚思童，等.漫反射傅里葉變換紅外光譜法測(cè)定維生素C 制劑中抗壞血酸的含量[J].化學(xué)分析計(jì)量，2013（5）：51.

[7]莫超群，張六齡，蔣召濤，等.間接原子吸收法測(cè)定飲料蔬果中維生素C[J].化學(xué)研究與應(yīng)用，2011（8）：1099.

[8]梁述忠.恒電流庫侖分析法測(cè)定維生素C等藥物[J].理化檢驗(yàn)（化學(xué)分冊(cè)），2005（09）：671-673.

作者簡(jiǎn)介：

劉彬，女，博士，碩士生導(dǎo)師，主要從事生態(tài)學(xué)方面的教學(xué)和科研工作。

趙惠新，博士，副教授，主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究。