漫反射傅里叶变换红外光谱法测定维生素C 制剂中抗坏血酸的含量

张进，何鑫，姚思童，刘虹辰

（沈阳工业大学理学院，沈阳 110870）

维生素C 用于治疗坏血病，又称“抗坏血酸”。它能增强人体对疾病的抵抗力，增强人体对非血红素铁的吸收，在防治缺铁性贫血中发挥着重要作用［1］。目前维生素C 含量的测定方法有荧光法、光度分析法、碘量法、电化学分析法和酶法等［2–6］，这些方法都需要配制标准溶液，试剂消耗量大。

漫反射傅里叶变换红外光谱法（DRIFTS）是新近发展起来的一种红外光谱技术，主要用于粉末样品的测试［7］。它不需对样品进行特别处理，操作简单，而且具有很高的灵敏度，结果可靠，已应用于定量分析、原位测试、催化剂和动力学等研究。程存归等［8–15］采用DRIFTS 方法完成了一些药物中有效成分含量的测定，并测定了维生素C 片剂中抗坏血酸的含量［16］。杜德国等［17］应用近红外漫反射光谱技术定量分析了芦丁和维生素C。Hong Yang 等［18］分别应用近红外（FT–NIR）、衰减全反射（FTIR–ATR）、漫反射（DRIFT）、红外光声（FTIR–PAS）、拉曼光谱（FTRaman）等技术测定了食品和药品中维生素C的含量。

笔者采用DRIFTS 法，利用岛津公司的IRSolution 定量分析软件处理数据，全面优化实验条件，测定了3 种维生素C 片剂中的抗坏血酸，与碘量法比较，结果满意；同时对一种维生素C 丸剂和不同颜色维生素C 片剂中的抗坏血酸测定进行了研究。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

傅里叶变换红外光谱仪：IR–Prestige-21 型，带DRS–8000 漫反射附件、计算机软件IRsolution，日本岛津公司；

1#样品：关药师维生素C 片，标示含量为50 mg，山西亨瑞达制药有限公司；

2#样品：德维喜维生素C 咀嚼片，标示含量为200 mg，东北制药总厂；

3#样品：白云山维生素C 咀嚼片，标示含量为100 mg，广州白云山光华制药有限公司；

4#样品：维生素C 丸，标示含量为100 mg，东北制药集团沈阳第一制药有限公司；

抗坏血酸标准品：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；

溴化钾：光谱纯，PIKE Technologies 公司。

1.2 仪器工作参数

扫描波长范围：400～4 000 cm–1；镜面为实验背景；分辨率：8 cm–1；扫描次数：20 次。

1.3 实验方法

研 磨KBr 颗 粒，并 过 筛（孔 径75μm），以此KBr 作为稀释剂，准确称量并配制抗坏血酸质量 分 数 分 别 为1.099%，2.065%，3.988%，6.097%，7.021%，9.045%，12.15%，14.07%的8 组标准样品。将标准样品均匀铺置于样品杯中，样品杯内径为4 mm，深2 mm，将表面刮平，平行测定6 次，保存。利用IR–Solution 软件进行定量分析处理。研磨待测样品，用KBr 稀释，均匀混合，同上操作。

2 结果与讨论

2.1 抗坏血酸的透射和漫反射红外光谱图

抗坏血酸的透射和漫反射红外光谱图如图1所示。由图1 可以看出，抗坏血酸漫反射和透射红外光谱图的吸收峰基本相同，3 400～3 230 cm–1为醇羟基R—OH 的OH 伸缩振动特征吸收峰，2 890 cm–1左右为烷烃C—H 伸缩振动特征吸收峰，1 780～1 680 cm–1酯羰基C=O 伸缩振动特征吸收峰。

图1 抗坏血酸的红外光谱图

2.2 分析峰的选择

市售维生素C 片中的药用辅料有蔗糖、乳糖、酒石酸、淀粉、甜菊素、日落黄、柠檬黄、硬脂酸镁等，其中辅料主要成分是淀粉。图2 是淀粉和抗坏血酸的漫反射红外光谱，由图2 可知，抗坏血酸羰基的吸收与淀粉的吸收不同，淀粉不会对抗坏血酸测定产生干扰。分析峰的选择对漫反射定量分析结果起着重要的作用。抗坏血酸羰基特征吸收峰较强，应用IRsolution 定量分析软件分析处理，选择吸收峰范围为1 660～1 680 cm–1，确定测量类型为峰面积。在此条件下定量分析，标准工作曲线线性关系良好，相关系数为0.978 3，样品定量分析结果准确。

图2 抗坏血酸和淀粉的红外光谱图

2.3 背景选择

实验中分别采用KBr 粉末和镜面作为背景，扫描同一个样品，所得谱图见图3。由图3 可以看出，在不同背景下扫描得到的抗坏血酸样品谱图相同，所以KBr 粉末和镜面都可以作为背景。本实验选择镜面作为背景扫描，这样可以保证每次扫描使用的背景相同，重现性好。

2.4 样品杯选择

图3 不同背景的抗坏血酸红外光谱图

分别用两个不同大小的样品杯测定同一标准样品，两个样品杯深度均为2 mm，直径分别为4 mm和2 mm。扫描谱图显示，用直径为4 mm的样品杯扫描得到吸收峰的吸光度更高，可提高分析测定的灵敏度，所以选用大样品杯进行测定。

2.5 样品颗粒大小的选择

样品的颗粒越大，越容易产生镜面反射，漫反射样品的粒度应在2～5 μm 之间，粒度越小，镜面反射成分越少，漫反射成分越高，测定的灵敏度越高。分别用孔径75μm 筛过筛后的KBr 和没过筛的KBr 作为稀释剂测定抗坏血酸的红外光谱，图谱见图4。由图4 可知，过筛之后的谱图与样品透射光谱图一致，而每个基团吸收峰更强。所以KBr 需要进行过筛处理，所得颗粒粒径不超过75μm。

图4 过筛KBr 和没过筛KBr 作为稀释剂的抗坏血酸红外光谱

2.6 样品分析结果

应用DRIFTS 法和碘量法分别测定4 种样品中的抗坏血酸，其中3 种片剂样品的测定结果见表1。

表1 样品测定结果 %

由表1 可知，DRIFTS 法与碘量法相比，精密度略低。主要原因是漫反射测定时，测定结果受样品混匀程度、装样条件的限制。

1#和2#样品分别为白色、淡黄色的片剂，DRIFTS 法、碘量法测定结果与标示量基本一致。但3#样品的测定结果与碘量法及标示量有差异。主要原因是3#样品有3 种颜色，3 种不同颜色的药片红外分析测定结果有差异。分别对红色、黄色、绿色3 种不同颜色的药片用DRIFTS 法测定，测定结果分别为5.88%，6.72%，8.68%。测定结果较为分散，原因可能是，漫反射红外光谱是对照射到样品表面的反射光进行分析的，颜色较深的样品对光有吸收，导致结果误差较大。

另外，4#样品丸剂的DRIFTS 法定量分析结果与标示量相差很大，主要原因是维生素C 丸表面附着一层坚硬的糖衣，研磨时很难与KBr 混合均匀，无法得到其与KBr 均匀混合的试样，测量结果无法反映样品中抗坏血酸的真实含量。

由测定结果可知：DRIFTS 法的精密度不如碘量法。白色或浅色的片剂样品，其DRIFTS 法的定量分析结果与碘量法接近，深色或丸剂样品测定结果不理想。

2.7 加标回收试验

称取KBr 0.18 g 和1#样品 0.015 0 g 进行光谱分析，然后再加入0.010 0 g 抗坏血酸进行扫描，测定加标回收率，平行测定3 次，测定结果见表2。由表2 可知，平均加标回收率为94.0%，表明本法测量准确度较高。

表2 加标回收试验结果

3 结语

DRIFTS 法定量分析维生素片剂中的抗坏血酸测定结果准确，与碘量法测定结果基本一致。DRIFTS 定量分析法无须对样品进行前处理，样品制备简单，分析速度快，不需要配制溶液，无任何试剂和溶液的消耗，可实现非破坏和非污染的绿色分析，费用低，应用范围广。但其测定结果的精密度不如碘量法，而且其测定结果的准确程度受样品性状限制，白色的粉末或可研磨为粉末的样品分析结果较为准确。

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