原子吸收分光光度法检测蔬果中维生素C含量
点击: 次 时间:2017-03-08 10:27
维生素C又叫抗坏血酸(Ascorbicid)，广泛存在于植物组织中，新鲜的水果、蔬菜中含量较多。是一种水溶性小分子生物活性物质，也是人体需要量最大的一种维生素。维生素C具有还原性(其结构式如图1)，可以与许多氧化剂发生氧化还原反应，因此可以利用其还原性测定维生素C的含量。目前食品中测定维生素C含量的方法主要有碘量法，是利用维生素C的氧化还原性为基础的一种氧化还原方法。冈其酸度不易把握，碘需要标定且易挥发，而Vc不易稳定保存，使测定结果易出现偏差，且这种方法不适合微量分析;国标GB/T6195-1986是采用2，6一二氯靛酚滴定法。利用样品溶液由蓝色转变为粉红色来辨别其滴定终点的到达。但是多数水果、蔬菜样品其提取液都具有一定的色泽而导致滴定终点不明显，使测定准确度降低。另外还有荧光光谱分析法 J、紫外一可见分光度法、色谱法、电化学法等，这些方法都存在着一定的局限性，如操作过程复杂，所用试剂不稳定，速度慢、背景¨干扰大。近年来，建立的测定Vc的其他方法还有催化动力学和光度法相结合的方法，及VC传感器测定方法，固定pH滴定法等。
该论文将对蔬菜、水果常用的维生素C含量的检测方法进行综述、比较。
1原子吸收分光光度法
利用原子吸收分光光度法问接测定维生素C的含量，是利用维生素C可以与一些金属离子发生氧化还原反应，通过测定反应掉的金属离子的量，进而间接计算出维生素c的含量。
1.1以银离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度法
以银离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度法，是利用维生素C分子中的有二烯醇基具强还原性，可被硝酸银氧化为去氢维生素C，同时产生黑色银沉淀(反应式如图2)。
沉淀经离心分离后，将分离得到的沉淀用硝酸溶解后，再利用原子吸收分光光度计测定银离子的含量，从而接测得维生素C含量，具体测定方法如下：
配制一系列浓度的维生素C标准溶液，依次吸取一定量的维生素C标准溶液置于10mL离心管中，分别加入2mL(1mg/mL) Ag 标准溶液，然后加水使总体积为4mL，摇匀，在室温下避光放置35min离心分离弃去上清液，用2mL超纯水洗涤沉淀3次，然后用l:1的浓硝酸3mL溶解沉淀，移入50mL的容量瓶中，加水稀释至刻度。喷入空气-乙炔火焰分别测定其吸光度，以维生素C标准溶液的浓度为横坐标，以测得的吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。最后将处理过的待测样按上述方法测定其维生素C含量。
上述方法巾维生素C标准溶液及样品的配制都是利用2%的柠檬酸作为溶剂，并在棕色瓶中保存，原因是维生素C在溶液中不稳定，遇氧气、光、热、碱性物质易受破坏，而在适当的酸性条件下比较稳定，用2%的柠檬酸溶液来配制维生素C标准溶液，减缓了维生素C被氧化的速度，同时消除了一定外界因素的十扰，使得测定结果比较稳定。
1.2 以铜离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度法
文献中报道了以铜离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度法。该方法也是利用维生素C在酸性介质中维生素C可将Cu2 定量的还原为Cu ，然后Cu 与SCN-反应生成CuSCN沉淀，在高速离心机下有效地分离出CuSCN沉淀，洗涤后再经浓硝酸溶解，用原子吸收法测定沉淀中的含铜量，即可推知样品中维生素C的含量。具体测定方法如下：
分别吸取1mL配制的含一定量维生素C的标准溶液(随配随用)(分别含维生素C 50、100、200、300、400、500 µg)和样品提取液，依次放置于已编号的15mL离心管中，各加入1mLCuSO4饱和溶液、1mL浓度为2%硫氰酸铵溶液、0.5mL盐酸-醋酸钠缓冲液和0.5 mL饱和NaCl溶液充分混和，稍后离心分离，弃去上层清液，小心地用少量水洗涤沉淀2～3次(注意每次用水不能超过1 mL)，加入0.5mL硝酸溶解后，转移至lO0mL的容量瓶中加水定容至刻度线，摇匀。分别用原子吸收分光光度计测定其含铜量，由所得的维生素C含量的标准曲线，可以得到相应样品的试验结果。
该方法所得的试验结果相对标准偏差RSD在5%以内加标回收率在96.56%～100.67%，其精密度和准确度均达到痕量分析要求。此方法的线性相关系数R=O 9989，表明相关性很好。
2紫外可见分光光度法
利用紫外分光光度法测定维生素C的含量是基于维生素c在紫外光区有特征吸收，但是因为维生素C结构中具有不饱和键，具有还原性，不易稳定存在，直接测定误差较大。所以在利用紫外分光光度法测定时，维生素标准溶液和待测样的配制条件非常重要。曾国富，黄玉英研究发现，维生索C在CTAB-C5H11OH-H2O微乳液体系中非常稳定，它存在于微乳液滴膜的内侧，与渗透进入液滴膜外侧的溶液氧接触的机会极少，该体系能极大地提高维生素C的稳定性。
郑京平等利用维生素C具有对紫外产生吸收和对碱稳定的特性，建立了紫外分光光度快速测定水果、蔬菜维生素c的新方法。根据维生素C具有对紫外产生吸收和对碱不稳定的特性，于波长243nm处测定样品溶液与碱处理样品两者吸光度之差，通过查校准曲线，即可计算样品巾维生素C的含量。此法操作简单、快速准确、重现性好，结果令人满意。特别适合含深色样品的测定。实验结果表明该方法简单易行，结果准确、灵敏度高，检出限低，可快速测定水果、蔬菜中维生素C，值得推广应用。
张立科等介绍了在0～450µg/mL线性范围内，以cu2 作催化剂，以溶解氧将还原型维生素C氧化为在246.0 nm处无吸收的氧化型Vc，实现了样品各紫外干扰成分的本底校正，建立了种测定果蔬Vc的新方法。该方法中维生素C破坏条件的选择尤为重要，确定条件为：Cu用量为30 g，反应温度为70℃，反应时间为20min，加热条件下，反应速度快，无需加掩蔽剂。方法简便、快速、准确，测定了香蕉、西红柿等果蔬中的VC含量，结果令人满意。经多次实验得出该方法RsD在0.32%～0.89%之间，实际测定了香蕉、西红柿等样品中的VC的含量，检出限为0.2791g/mL，加标回收率在97.16%～100.18%之间 。
3高效液相色谱法
前面介绍的方法由于在使用中有一定的限制，操作复杂、前处理较麻烦。因此在使用中有较大的局限性，目的已逐渐被高效液相色谱法所取代。HPLC法具有检测速度快、操作简单、实验结果可靠等特点。
王艳颖，姜国斌等采用HYPERSIL-C8fz谱柱、浓度0.1%的草酸作流动相的高效液相色谱法，分析了草莓中的维生素c含量，取得了理想的效果。HPLC检测条件如下：
流动相0.1%草酸溶液，流速1.0 mL/min;检测波长254 nm，进样量5µL，柱箱温度3O℃。该方法分析中受样品中其他杂质的影响较小。测定草莓中维生素C的含量，回收率为97.4%～102.1%，说明该方法具有所需试剂少、稳定、操作简便等特点。精密度实验的相对标准偏差小于3%，说明该方法重复性和再现性都是比较高的。
陈昌云等采用0.05 mol/L磷酸二氢钾缓冲液：甲醇=80:20(v/v)作流动相。流速为1.0 mL/min，二极管阵列检测器，检测波长为254 nm。测定蜜柚中维生素C含量在质量浓度为20～100mg/L范围内有良好的线性关系，方法回收率为92.4%～107.5%，相对标准偏差小于2%。
4 结语
测定维生素C含量方法很多，各种方法各有优缺点，因为维生素C自身的不稳定，导致了很多方法测定结果误差较大，所以对维生素C稳定存在条件的探索非常重要。高效液相色谱法因为测定较准确、灵敏度高、选择性好，有较好的发展前景，是目前发展较快的一种方法。
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该论文将对蔬菜、水果常用的维生素C含量的检测方法进行综述、比较。
1原子吸收分光光度法
利用原子吸收分光光度法问接测定维生素C的含量，是利用维生素C可以与一些金属离子发生氧化还原反应，通过测定反应掉的金属离子的量，进而间接计算出维生素c的含量。
1.1以银离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度法
以银离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度法，是利用维生素C分子中的有二烯醇基具强还原性，可被硝酸银氧化为去氢维生素C，同时产生黑色银沉淀(反应式如图2)。
沉淀经离心分离后，将分离得到的沉淀用硝酸溶解后，再利用原子吸收分光光度计测定银离子的含量，从而接测得维生素C含量，具体测定方法如下：
配制一系列浓度的维生素C标准溶液，依次吸取一定量的维生素C标准溶液置于10mL离心管中，分别加入2mL(1mg/mL) Ag 标准溶液，然后加水使总体积为4mL，摇匀，在室温下避光放置35min离心分离弃去上清液，用2mL超纯水洗涤沉淀3次，然后用l:1的浓硝酸3mL溶解沉淀，移入50mL的容量瓶中，加水稀释至刻度。喷入空气-乙炔火焰分别测定其吸光度，以维生素C标准溶液的浓度为横坐标，以测得的吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。最后将处理过的待测样按上述方法测定其维生素C含量。
上述方法巾维生素C标准溶液及样品的配制都是利用2%的柠檬酸作为溶剂，并在棕色瓶中保存，原因是维生素C在溶液中不稳定，遇氧气、光、热、碱性物质易受破坏，而在适当的酸性条件下比较稳定，用2%的柠檬酸溶液来配制维生素C标准溶液，减缓了维生素C被氧化的速度，同时消除了一定外界因素的十扰，使得测定结果比较稳定。
1.2 以铜离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度法
文献中报道了以铜离子作为氧化剂的间接原子吸收分光光度法。该方法也是利用维生素C在酸性介质中维生素C可将Cu2 定量的还原为Cu ，然后Cu 与SCN-反应生成CuSCN沉淀，在高速离心机下有效地分离出CuSCN沉淀，洗涤后再经浓硝酸溶解，用原子吸收法测定沉淀中的含铜量，即可推知样品中维生素C的含量。具体测定方法如下：
分别吸取1mL配制的含一定量维生素C的标准溶液(随配随用)(分别含维生素C 50、100、200、300、400、500 µg)和样品提取液，依次放置于已编号的15mL离心管中，各加入1mLCuSO4饱和溶液、1mL浓度为2%硫氰酸铵溶液、0.5mL盐酸-醋酸钠缓冲液和0.5 mL饱和NaCl溶液充分混和，稍后离心分离，弃去上层清液，小心地用少量水洗涤沉淀2～3次(注意每次用水不能超过1 mL)，加入0.5mL硝酸溶解后，转移至lO0mL的容量瓶中加水定容至刻度线，摇匀。分别用原子吸收分光光度计测定其含铜量，由所得的维生素C含量的标准曲线，可以得到相应样品的试验结果。
该方法所得的试验结果相对标准偏差RSD在5%以内加标回收率在96.56%～100.67%，其精密度和准确度均达到痕量分析要求。此方法的线性相关系数R=O 9989，表明相关性很好。
2紫外可见分光光度法
利用紫外分光光度法测定维生素C的含量是基于维生素c在紫外光区有特征吸收，但是因为维生素C结构中具有不饱和键，具有还原性，不易稳定存在，直接测定误差较大。所以在利用紫外分光光度法测定时，维生素标准溶液和待测样的配制条件非常重要。曾国富，黄玉英研究发现，维生索C在CTAB-C5H11OH-H2O微乳液体系中非常稳定，它存在于微乳液滴膜的内侧，与渗透进入液滴膜外侧的溶液氧接触的机会极少，该体系能极大地提高维生素C的稳定性。
郑京平等利用维生素C具有对紫外产生吸收和对碱稳定的特性，建立了紫外分光光度快速测定水果、蔬菜维生素c的新方法。根据维生素C具有对紫外产生吸收和对碱不稳定的特性，于波长243nm处测定样品溶液与碱处理样品两者吸光度之差，通过查校准曲线，即可计算样品巾维生素C的含量。此法操作简单、快速准确、重现性好，结果令人满意。特别适合含深色样品的测定。实验结果表明该方法简单易行，结果准确、灵敏度高，检出限低，可快速测定水果、蔬菜中维生素C，值得推广应用。
张立科等介绍了在0～450µg/mL线性范围内，以cu2 作催化剂，以溶解氧将还原型维生素C氧化为在246.0 nm处无吸收的氧化型Vc，实现了样品各紫外干扰成分的本底校正，建立了种测定果蔬Vc的新方法。该方法中维生素C破坏条件的选择尤为重要，确定条件为：Cu用量为30 g，反应温度为70℃，反应时间为20min，加热条件下，反应速度快，无需加掩蔽剂。方法简便、快速、准确，测定了香蕉、西红柿等果蔬中的VC含量，结果令人满意。经多次实验得出该方法RsD在0.32%～0.89%之间，实际测定了香蕉、西红柿等样品中的VC的含量，检出限为0.2791g/mL，加标回收率在97.16%～100.18%之间 。
3高效液相色谱法
前面介绍的方法由于在使用中有一定的限制，操作复杂、前处理较麻烦。因此在使用中有较大的局限性，目的已逐渐被高效液相色谱法所取代。HPLC法具有检测速度快、操作简单、实验结果可靠等特点。
王艳颖，姜国斌等采用HYPERSIL-C8fz谱柱、浓度0.1%的草酸作流动相的高效液相色谱法，分析了草莓中的维生素c含量，取得了理想的效果。HPLC检测条件如下：
流动相0.1%草酸溶液，流速1.0 mL/min;检测波长254 nm，进样量5µL，柱箱温度3O℃。该方法分析中受样品中其他杂质的影响较小。测定草莓中维生素C的含量，回收率为97.4%～102.1%，说明该方法具有所需试剂少、稳定、操作简便等特点。精密度实验的相对标准偏差小于3%，说明该方法重复性和再现性都是比较高的。
陈昌云等采用0.05 mol/L磷酸二氢钾缓冲液：甲醇=80:20(v/v)作流动相。流速为1.0 mL/min，二极管阵列检测器，检测波长为254 nm。测定蜜柚中维生素C含量在质量浓度为20～100mg/L范围内有良好的线性关系，方法回收率为92.4%～107.5%，相对标准偏差小于2%。
4 结语
测定维生素C含量方法很多，各种方法各有优缺点，因为维生素C自身的不稳定，导致了很多方法测定结果误差较大，所以对维生素C稳定存在条件的探索非常重要。高效液相色谱法因为测定较准确、灵敏度高、选择性好，有较好的发展前景，是目前发展较快的一种方法。
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