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教學的經典實驗，也是藥物分析、食品營養分析等科研及實踐的重要相關技術。本文對目前用于VC含量測定的幾種方法進行介紹，并從應用材料范圍、影響因素、成本、設備需要等各方面進行比較，為開展相關教學實驗設計及科學研究中選擇VC含量的測定提供參考。

【關鍵詞】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控機制（31660079）。

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】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。其化學本質為一類己糖醛基酸，具有強的還原性，是重要的醫用藥效物質，又是評價水果、蔬菜及果蔬飲品營養價值的主要指標之一。由于其生物功能顯著、人們認知度比較廣泛，“VC的定量測定”實驗則成為教材設計、教學設計的重要知識點，也往往是生物化學、植物生理學等本科生物專業課程的經典常選實驗之一。還是中學生物探究性學習設計的重要案例（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直接或間接與物質發生反應，反應產物有特征性光吸收峰。根據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反應生成能在一定波長激發光激發作用下產熒光的產物，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激發光作用下能發射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243nm處有最大吸收峰，在一定濃度范圍內其濃度與光吸收強度成線性關系。

可見分光光度法是基于樣品中還原性VC，能將特定物質氧化產生具有特異性可見光吸收峰的物質。如pH=4.0 的溶液中，Fe3+ 可被VC 還原為 Fe2+，Fe2+可與二氮雜菲絡合，絡合物在波長 508 nm 處有特異吸收峰;又如維生素 C 與2，2-聯吡啶及Fe3+反應，產物為紅色的 2，2-聯吡啶-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合物，鉬藍溶液在570nm處有最大光吸收峰。以上幾種產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其旋光角度與溶液濃度呈線性關系來測定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，使得碘單質不斷被利用。當VC反應完后，碘不再被還原，繼續加入的碘可與淀粉變藍，為滴定終點。根據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對應的羥基是VC通常情況表現出的解離基團，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，按照標準品測定的保留時間，在相同條件下檢測樣品在對應保留時間的吸收峰，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，啟動電解產生：2I-→I2+2e-，使得碘濃度恢復到初始，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將氧化劑進行還原生成可定量的產物等，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，近紅外漫反射技術和化學計量學方法，激光拉曼光譜法等方法。總體來看，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。電化學法受電流、離子、和空氣干擾較大，需要特殊儀器，且儀器預熱時間較長，不能連續檢測，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、科研所需設計VC含量測定的方法選擇提供參考。如表1所示。

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作者簡介：

劉彬，女，博士，碩士生導師，主要從事生態學方面的教學和科研工作。

趙惠新，博士，副教授，主要從事生物化學與分子生物學研究。