維生素C含量測定方法綜述及其比較

劉彬 趙惠新

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

【關(guān)鍵詞】維生素C含量測定 ?光譜法 ?色譜法 ?滴定法

【基金項目】新疆師范大學(xué)博士啟動基金項目，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，早春短命植物獨行菜低溫休眠與下胚軸伸長的分子調(diào)控機制（31660079）。

【中圖分類號】G420 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】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，具有強的還原性，是重要的醫(yī)用藥效物質(zhì)，又是評價水果、蔬菜及果蔬飲品營養(yǎng)價值的主要指標(biāo)之一。由于其生物功能顯著、人們認知度比較廣泛，“VC的定量測定”實驗則成為教材設(shè)計、教學(xué)設(shè)計的重要知識點，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)典常選實驗之一。還是中學(xué)生物探究性學(xué)習(xí)設(shè)計的重要案例（北師大版7年級第八章）。維生素 C 的含量測定主要有光譜法、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含量測定方法進行概括介紹，并將各種方法應(yīng)用范圍等進行比較。

一、光譜法測定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度直接或間接計算VC含量。根據(jù)光吸收特征等，VC含量測定有熒光光度法、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)生成能在一定波長激發(fā)光激發(fā)作用下產(chǎn)熒光的產(chǎn)物，通過測定熒光強度來定量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 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還原生成亮藍色的鉬藍絡(luò)合物，鉬藍溶液在570nm處有最大光吸收峰。以上幾種產(chǎn)物可通過測定光吸收強度進行定量，進而換算出樣品還原性的VC 含量。

紅外分光光度法測定VC含量原理是基于在 1700 cm-1 左右，VC羰基的伸縮振動有特異的光吸收峰，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定VC，是基于還原性VC可以使某些金屬離子進行還原生成沉淀，通過原子吸收分光光度測定沉淀中或溶液上清中金屬離子量，計算對應(yīng)反映的VC量。

折光法測定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，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)系來測定VC含量。這種方法常被用來測定高純度的VC濃度。

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

二、滴定法測定VC含量

又名容量法，是藥典認可的VC檢測方法。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，為滴定終點。根據(jù)所用碘量計算還原性的VC含量。

酸堿滴定法測定VC，是基于VC為一種多羥基有機二元弱酸，pKα1=4.17，pKα2=11.57，VC溶解在水溶液顯酸性，其中其 pKα1對應(yīng)的羥基是VC通常情況表現(xiàn)出的解離基團，可用氫氧化鈉溶液做滴定試劑進行滴定，滴定終點為pH=7.87，可用酚酞為指示劑。

2，6-二氯酚靛酚滴定法測定原理是基于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，為按照消耗2，6- 二氯酚靛酚量計算被滴定的VC含量。

三、色譜法測定VC含量

色譜兼有分離和檢測的雙重作用，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相中的分配不同，使各組分在移動速度不同得到分離的分析方法。用于VC含量測定的主要有高效液相色譜法、離子交換色譜法、毛細管電泳等。

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

離子交換色譜法測定法，是基于VC在pH高于4.17時，多數(shù)分子的一個羥基解離帶負電性，可用弱的陰離子交換柱-氨基色譜柱進行分離純化，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。

毛細管電泳測定VC是基于在一定的pH條件下，VC解離帶負電荷，以彈性石英毛細管為分離通道，以高壓直流電場為驅(qū)動力，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毛細管電泳進行檢測，以確定樣品VC含量。

四、電化學(xué)法測定VC含量

這類測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、電勢等特性，進行檢測其含量，如庫侖滴定法，在微庫侖電池中的電解滴定劑碘，會被加入的待測VC還原，使得檢測電極電位變化。工作電極接收到檢測電極電位變化信號后，啟動電解產(chǎn)生：2I-→I2+2e-，使得碘濃度恢復(fù)到初始，同時消耗一定的電量。通過度量需要消耗的電量，計算使碘還原的VC含量。這種方法是典型的利用電化學(xué)分析法進行VC含量的測定。

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

五、VC含量測定方法比較

除了上述列舉的四大類、17中測定方法外，VC含量的測定還有氫核磁共振法、流動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)熱時間較長，不能連續(xù)檢測，操作要求高。色譜法高效靈敏，可快速處理多樣本檢測，能連續(xù)檢測，但需要特殊儀器，成本高。光譜法成本低，儀器較簡單，但受樣品狀態(tài)影響大，誤差較大。但各個方法各有特色和一些限制，下面就將常用的一些VC測定的方法就其適合樣品、精度、是否需要特殊儀器、操作難易等進行比較，為教學(xué)、科研所需設(shè)計VC含量測定的方法選擇提供參考。如表1所示。

參考文獻：

[1]李野，尹利輝，高尚，等.食品和藥品中維生素C含量測定方法的研究進展[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維生素C含量的活動設(shè)計[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.鉬藍比色法測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，何鑫，姚思童，等.漫反射傅里葉變換紅外光譜法測定維生素C 制劑中抗壞血酸的含量[J].化學(xué)分析計量，2013（5）：51.

[7]莫超群，張六齡，蔣召濤，等.間接原子吸收法測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定維生素C等藥物[J].理化檢驗（化學(xué)分冊），2005（09）：671-673.

作者簡介：

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。