王婉卿(揚州市質檢所,江蘇 揚州 225000)
抗壞血酸,即人們常說的維生素C,是人體代謝過程中不可缺少的有機物[1]??箟难峥梢杂行ьA防壞血病,主要作用機理是促進細胞之間電荷的轉化和傳遞[2]。抗壞血酸自身具備較強的還原性,可以將細胞內的三價鐵離子還原為二價鐵離子,促進氨基酸代謝進程,加快血紅蛋白的形成。除此之外,抗壞血酸還具備解毒、抗癌等功效[3]。許多水果、蔬菜(蘋果、西紅柿等)中含有大量的抗壞血酸,食品是人們獲取抗壞血酸最主要的途徑[4]。
較強的還原性使得抗壞血酸很容易被空氣氧化,也容易受到溫度、酸度、金屬離子、加工方式等因素的影響而變質[5]。因此,建立一種精確測定食品中抗壞血酸含量的方法,掌握每種測定方式對結果的影響,可以針對具體測定情況來選擇合適的測試方式,對于食品安全、醫(yī)療保健來說意義重大。
抗壞血酸,一種酸式己糖衍生物,結構與糖類似,有兩種同分異構體,只有L 型異構體具有生理功效??箟难崛埸c約為190℃,在水中溶解度約為0.3g/mL,電離常數(shù)為4.17。紫外最大吸收波長為250nm,酸性溶液中可以和金屬離子發(fā)生氧化還原反應,生成脫氫抗壞血酸。
碘量法測定的抗壞血酸的原理為銅離子或碘酸根離子與過量KI溶液發(fā)生氧化還原反應生成碘單質,碘單質可氧化抗壞血酸,生成脫氫型抗壞血酸,抗壞血酸反應完全后,剩余的碘單質可以和淀粉反應呈現(xiàn)藍色,標志著反應達到終點。
2.2.1 紫外分光光度法
紫外分光光度法測定抗壞血酸含量的原理是在酸性環(huán)境中,加入過量碘酸根離子與I-反應生成I3-后,抗壞血酸可以將I3-還原,未參與反應的I3-可以利用紫外分光光度計測定。
2.2.2 2,4-二硝基苯肼比色法
抗壞血酸被活性炭氧化后可以與2,4-二硝基苯肼反應生成肼,肼可與濃硫酸發(fā)生脫水反應生成橘紅色化合物2,4-二硝基苯。2,4-二硝基苯在硫酸溶液中性質穩(wěn)定,可在520nm 處測定吸光度。2,4-二硝基苯肼比色法測定抗壞血酸和脫氫抗壞血酸的總體含量,該方法沒有特異性,操作過程較為復雜,且測定過程容易受到其它物質的影響,測定結果一般偏高。且活性炭與抗壞血酸之間的氧化還原反應不容易控制,活性炭用量低,容易造成結果偏低;活性炭用量過高,也可能會對抗壞血酸有吸附作用,所得結果也可能偏低。
2.2.3 金屬離子測定法
金屬離子法的本質是氧化還原反應,抗壞血酸能有效還原金屬離子,將三價鐵還原成二價鐵,得到性質更為穩(wěn)定的溶液,加入螯合劑后將二價鐵離子顯色,測定吸光度,計算抗壞血酸含量。金屬離子測定法最常用的金屬離子是鐵離子,螯合劑一般為2,4,6-三吡啶基均三嗪。該法在運用過程中可以同時測定脫氫抗壞血酸和抗壞血酸總量,通過氧化還原反應前后吸光度的差值來計算測定結果。
目前,已有學者建立了銅離子比色法,基于抗壞血酸對銅離子的還原反應具有專一性,菲啰啉可以和銅離子產生絡合作用,產物水溶性較好,測定結果相比鐵離子來說準確度較高。
2.2.4 催化分光光度法
亞硝酸根離子可以和對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,生成重氮鹽??箟难峥梢杂行Т呋氐}的分解,加入8-羥基喹啉后可以終止重氮鹽分解,利用前后吸光度的差值來計算抗壞血酸含量,得到吸光度和濃度的回歸方程,建立紫外分光光度法測定抗壞血酸含量的新技術。
抗壞血酸和活性炭反應后可以轉變成脫氫抗壞血酸,脫氫抗壞血酸能和鄰苯二胺發(fā)生反應,產物為有熒光特性的喹喔啉,可以通過熒光光度計測定喹喔啉含量,以此來計算抗壞血酸含量。
熒光分析法測定抗壞血酸含量時容易受到食品中丙酮酸的影響,丙酮酸也可以和鄰苯二胺反應生成具有熒光特性的雜質,容易對測定結果產生影響。若想解決這一問題,可以向溶液中加入硼酸,反應后的產物不能和鄰苯二胺作用,但可以和丙酮酸作用??鄢尤肱鹚岬臒晒舛戎岛蟮臏y定結果真實可信。熒光光度法準確度較高,結果重現(xiàn)度良好,但操作過程相對復雜。
色譜分析法包含薄層色譜法、紙色譜法、液相色譜法以及氣相色譜法。
高效液相色譜法可以有效分離抗壞血酸和脫氫抗壞血酸,且測定過程不容易受到雜質、外界環(huán)境的影響,準確度高,重現(xiàn)度高,測定過程操作簡便。
氣相色譜法在痕量化合物含量測定中具有不可替代的靈敏度,然而抗壞血酸不能直接通過氣相色譜技術來測定,一般需要將抗壞血酸與六甲基二硅氨烷的吡啶溶液發(fā)生衍生化反應后,再用氣相色譜法進行測定。
紙色譜技術也是抗壞血酸含量測定過程中常用的技術方法之一,可以有效區(qū)別抗壞血酸和脫氫抗壞血酸,然而在具體測定過程中,薄層色譜技術的準確度明顯高于紙色譜技術。
綜合以上可以發(fā)現(xiàn),目前抗壞血酸含量測定方法多種多樣,測定技術也越來越先進,可以有效測定微量、含量級別,測定方式的靈敏度、準確度和選擇性也大大提高。隨著科學的進步、發(fā)展,相信更為高效的測定技術將會很快被開發(fā)。