饮料中Vc含量测定：分子荧光法成果

2023-12-04 理论教育版权反馈

【摘要】：分子荧光法测定饮料中Vc的含量武汉东湖学院生命科学与化学学院李田霞，朱华，殷吉昌Vc又名抗坏血酸，是维持机体正常生理功能的重要维生素之一。本文采取分子荧光分析法测定饮料中的Vc含量。维生素一般由食物中取得，Vc在水果和蔬菜中含量丰富，在氧化还原代谢反应中起调节作用，缺乏它可引起坏血病。表1各饮料的荧光强度及对应的浓度由以上数据得知：统一葡萄多中Vc的含量为15.

分子荧光法测定饮料中Vc的含量

武汉东湖学院生命科学与化学学院　李田霞，朱华，殷吉昌

Vc又名抗坏血酸，是维持机体正常生理功能的重要维生素之一。本文采取分子荧光分析法测定饮料中的Vc含量。该法是基于Vc被Cu²⁺ 氧化为脱氢抗坏血酸（DHAA），DHAA进一步与苯甲酸及十六烷基三甲基溴化铵产生荧光协同增敏作用，然后采取标准曲线法进行分析。

一、前言

维生素又名维他命，即维持生命的元素，是维持人体生命活动所必须的一类有机物质，也是保持人体健康的重要活性物质。维生素在体内的含量很少，但不可或缺，如果长期缺乏某种维生素，就会引起生理机能障碍而发生某种疾病。维生素一般由食物中取得，Vc在水果和蔬菜中含量丰富，在氧化还原代谢反应中起调节作用，缺乏它可引起坏血病。

Vc的测量方法有紫外分光光度法、液相色法谱、原子吸收和分子荧光等。本文采用分子荧光法对饮料中的Vc含量进行了分析。荧光分析法(fl uorescence analysis)灵敏度高，选择性好，样品用量少且操作简便，因此，在卫生检验、环境及食品分析、药物分析、生化和临床检验等方面有着广泛的应用。

二、实验部分

（一）主要仪器

Fluorescene Spectrophotometer（F-2700）； pH计（SHP-3D ）；电热恒温水浴锅；玻璃恒温水浴锅（SYP）。

（二）主要试剂

CuSO₄、十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）、维生素C：分析纯。

统一葡萄多、统一鲜橙多、农夫30%果园果蔬：市购。

（三）原理

Vc本身不发射荧光，本实验是基于Vc被Cu²⁺氧化为脱氢抗坏血酸(DHAA)，DHAA进一步与苯甲酸及十六烷基三甲基溴化铵产生荧光协同增敏作用，通过对体系荧光强度的测定进行维生素C的定量分析。

（四）实验方法

在25mL比色管中依次加入0.6mLCuSO₄溶液、2.0mL十六烷基三甲基溴化铵溶液、2.0mL苯甲酸溶液、一定体积的Vc标准溶液、5.0mL pH=6.0的NaOH-邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液，用蒸馏水定容，摇匀。在35℃恒温水浴中加热30 min，将溶液流水冷却至室温，在激发波长301nm、在发射波长404nm处，测量荧光强度I_f。

三、结果与讨论

（一）激发光谱和发射光谱的测定

在25mL比色管中依次加入0.6mLCuSO₄溶液、2.0mL十六烷基三甲基溴化铵溶液、2.0mL苯甲酸溶液、3.0mLVc标准溶液、5.0mL pH=6.0的NaOH-邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液，用蒸馏水定容，摇匀。在35℃恒温水浴中加热30 min，将溶液流水冷却至室温，分别在280—350nm、350—450nm内扫描得到激发光谱和发射光谱，如图1所示。

图1　标准Vc溶液的荧光光谱（3D图）

从图1中可看出，当激发波长为301nm、发射波长为404nm时，体系的荧光强度最大，故本实验选择激发波长为301nm、发射波长为404nm。

（二）加热温度

配制浓度为6µg/ml的Vc溶液，分别在25℃、30℃、35℃、40℃、45℃下的水浴中加热30 min，将溶液流水冷却至室温，反应30min后，测试各体系的荧光强度I_f。所得结果见图2。

图2　溶液在不同温度下的荧光强度

结果表明，当加热温度为35℃时，既有利于提高体系反应速度，荧光强度最大，又不使产物结构受到破坏。因此本实验选用加热温度为35℃。

（三）加热时间

配制浓度为6µg/ml的5瓶标准溶液，在35℃加热温度下，分别加热20min、25min、30min、35min、40min后，测试出各体系的荧光强度I_f。结果如图3所示。

图3　加热时间与荧光强度的关系曲线(www.chuimin.cn)

结果表明，在水浴中加热30min后，体系荧光强度达到最大值且相对稳定。因此本实验选用加热时间为30min。

（四）缓冲溶液

溶液的pH值对体系荧光强度有较大的影响，实验测试了不同pH值对体系的荧光强度的影响。采用6µg/mL的标准溶液，在35℃加热温度下加热30min后，测量各溶液在pH值为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0下的荧光强度I_f。结果见图4所示。

图4　溶液的pH值与荧光强度的关系曲线

由pH值—荧光强度的曲线可知，当pH值为5.9—6.2时，荧光强度I_f达到最大值且比较稳定。因此本实验确定最佳pH为6.0。

（四）表面活性剂用量

在其他条件不变的情况下，向溶液中分别加入1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0ml 0.6mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵溶液，配成浓度为6µg/mL的标准溶液，在35℃加热温度下加热30min后测量体系的荧光强度值I_f。结果见图5所示。

图5　CTMAB用量与荧光强度的关系

实验表明，当CTMAB的用量为2.0mL时，体系荧光强度I_f最大。因此本实验选用CTMAB的用量为2.0mL。

（五）标准曲线的制作

配制浓度为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0μg/mL的一系列Vc标准工作溶液，确定实验的加热温度为35℃，加热时间为30min，pH值为6.0，CTMAB的用量为2.0mL进行测定，测定出各标准溶液的荧光强度I_f，并以荧光强度I_f对维生素C的浓度C(μg/mL)作图。见图6。

图6　标准曲线

所作的标准曲线如上，维生素C浓度在3.0—7.0µg /mL范围内，与荧光强度呈良好的线性关系，线性回归方程为I_f=119.97C+28.82，相关系数为R=0.9993，线性相关良好。

（六）饮料中维生素C的测定

分别吸取三种饮料各1.0mL、1.5mL、0.6mL，先用0.45µm的滤膜过滤，再将过滤后的溶液转移到25mL比色管中并依次加入0.6mLCuSO4溶液、2.0mL十六烷基三甲基溴化铵溶液，2.0mL苯甲酸溶液、一定体积的维生素C标准溶液、5.0mL NaOH-邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液，用蒸馏水定容，摇匀。在35℃恒温水浴中加热30 min，将溶液流水冷却至室温，在激发波长301nm和发射波长404nm处，测量荧光强度I_f，与标准曲线中荧光强度值对照，计算出各饮料的浓度。结果见表1。

表1　各饮料的荧光强度及对应的浓度

由以上数据得知：统一葡萄多中Vc的含量为15.06 mg/100mL，比营养成分表上Vc的含量偏高；而农夫30%果园果蔬和统一鲜橙多中Vc的含量分别为9.87 mg/ 100mL和24.80 mg/100mL，略低于营养成分表上所示的Vc的含量。

四、结论

荧光分析法测定Vc具有操作简单、精密度高、检出限低等优点，该法可以应用于水果、蔬菜和药物中Vc的检测。本试验中，采用分子荧光法测定饮料中Vc的含量，确定了最大激发波长为301nm和最大发射波长为404nm，并在该波长下进行了一系列的条件实验，从而确定了各条件实验中的最佳条件为加热温度35℃，加热时间为30min，pH为6.0，CTMAB的量为2.0mL。

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饮料中Vc含量测定：分子荧光法成果

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