水溶性维生素分析方法研究进展

白雪　高育哲　王琳琳　陶睿　张一凡

摘要：水溶性维生素是人体必需营养元素，摄入过量或缺乏都将导致各种疾病。介绍几种常用的水溶性维生素分析方法，并对目前应用较多的先进技术方法的研究成果进行归纳总结，以期为维生素强化食品的监测提供理论与技术支持。

关键词：水溶性维生素；分析方法；研究进展

中图分类号：TS207.3 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）08-0062-04

维生素是人体生长发育的重要营养元素之一，参与人体重要的生理代谢过程。由于其不能由人体合成，所以需要从富含维生素的食品中补给。维生素包括水溶性维生素和脂溶性维生素，其中水溶性维生素包括维生素C和维生素B族。目前很多食品中都会添加水溶性维生素，但其是否符合要求还有待进一步检测验证。因此，加大对水溶性维生素检测技术的研究，对于人们科学摄入水溶性维生素具有一定的指导意义，同时对于科学控制维生素在食品中的添加量也具有重要意义。水溶性维生素的检测技术可以分为两类：微生物分析法和化学分析法，其中化学分析法主要包括分光光度计法、漫反射FI-TR法、高效毛细管电泳法、高效液相法、液—质联用法。本课题对我国目前水溶性维生素的研究现状进行综述，并对各方法进行归纳总结。

1 微生物分析法

微生物分析法是利用微生物对特定维生素的极强特异性，且该维生素是微生物生长繁殖所必需的因子的原理。在一定条件下，微生物的生长繁殖速度与溶液中该维生素的含量有一定对应关系。

目前，微生物法主要应用于对维生素B6及维生素B12的研究。陈亚波等人先后对维生素饮料中的维生素B12、维生素B6进行测定：利用莱士曼氏乳酸杆菌（ATCC 2830）对维生素 B12极高的灵敏性和特异性，定量测定试样中维生素 B12的含量；利用卡尔斯伯酵母菌（ATCC 9080）对维生素 B6极高的灵敏性和特异性，定量测定试样中维生素 B6的含量。此方法精密度良好，灵敏度高，结果准确；但是较难掌握，菌种复苏及活化一定要按照要求严格进行，且灭菌过程及试验过程都要尽量保持一致，一定要注意无菌操作、避免污染，以保证其结果准确、符合要求。随后陈亚波等人又利用植物乳杆菌ATCC 8014对烟酰胺的特异性，定量测定样品中烟酰胺的含量，方法準确可靠。王志伟等人选取现行的国标检测方法和试剂盒法两种微生物方法分别对6份小麦胚芽中维生素B6含量进行检测，结果表明：两种方法均有良好的线性关系，但是国标法样品中维生素B6的提取较为彻底，检测结果能够更准确地反映样品中维生素B6的含量。张旭等人经高压蒸汽锅水解、吸取合适浓度的检测样品到吡哆醇Y培养基中，接种卡尔斯伯酵母菌，于恒温箱中培养，最后用分光光度计在合适波长下测定酵母菌的生长，对应标准生长曲线求得样品中维生素B6含量。林耀文等人用缓冲溶液对样品进行处理，将测定液加到不含维生素 B12的培养基中，与戴氏乳杆菌共同培养后，使用紫外分光光度计于波长 600 nm 处测定含乳饮料中维生素 B12含量，此方法可有效测定含乳饮料中低水平维生素 B12含量，最低检出限为0.04 ng/mL。吴环等人建立了低温保藏测试菌液、缩小试验体积的快速检验维生素B12的方法，与传统方法相比，此方法操作简便、检测周期短、准确性高。

2 化学分析法

2.1 高效毛细管电泳法

高效毛细管电泳法是近年来发展最快的分析方法之一，其是以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析方法，具有柱效高、分离速度快、溶剂和试样消耗少、成本低、选择性强等优点。

李小戈等人用胶束电动毛细管色谱同时分离测定5种水溶性维生素，以Na2B4O7 —十二烷基硫酸钠作分离缓冲体系，分离电压14 kV，线性范围较宽，重现性好。司熊元等人在电压25 kV，40 mmol/L pH 8.40，磷酸二氢钾—硼砂缓冲液电泳条件下，实现了7种维生素7 min中内的良好分离。另外，司熊元等人比较了水浴萃取、超声波萃取以及SPE C18柱萃取对茶样中维生素分离效果的影响，结果表明SPE C18柱具有较好的纯化和富集作用，并采用此方法在柱温25 ℃、电压20 kV，20 mmol/L pH 8.80磷酸二氢钾—硼砂缓冲液的电泳条件下对茶树顶芽和叶片中7种水溶性维生素进行了检测，结果显示茶树顶芽中的水溶性维生素含量最高。柯月娇等人在分离电压18 kV，40 mmol/L Na2B4O7·10H2O（pH 8.50）的条件下，应用UV/VIS二极管阵列检测器对维生素B片和脉动饮料中的5种水溶性维生素进行测定，在6 min内得到基线分离。黄劲松等人研究缓冲溶液、工作电压等对维生素测定的影响，最终在电泳电压20 kV，20 mmol/L pH 8.70硼砂—硼酸缓冲液条件下，10 min内实现了蘑菇粉中多种水溶性维生素的有效分离，此方法具有良好的稳定性。

2.2 高效液相色谱法

高效液相色谱法是目前应用最多的色谱分析方法。高效液相色谱系统由流动相储液体瓶、输液泵、进样器、色谱柱、检测器和记录器组成。使用高效液相色谱时，液体待检测物被注入色谱柱，通过压力在固定相中移动，由于被测物中不同物质与固定相的相互作用不同，不同物质顺序离开色谱柱，通过检测器得到不同的峰信号，最后通过分析比对这些信号来判断被测物中所含有的物质。高效液相色谱法作为一种重要的分析方法，广泛应用于化学和生化分析中。

2.2.1 天然食品中水溶性维生素的测定方法 高效液相色谱法较多应用于测定天然食品中水溶性维生素，对方法及条件进行总结，详见表1。

2.2.2 富含维生素的强化食品中水溶性维生素的测定方法 李海军等人将能量饮料样品用Supelco C18固相萃取柱萃取后，直接注入高效液相色谱柱Phenominex C18，在流动相0.100 mol/L KH2PO4（pH=7.00）∶甲醇=90∶10采用等度洗脱。徐烨等人对色谱分离条件进行试验并予以优化，以Kromasil C18色谱柱为分离柱，用甲醇与0.30%三乙胺溶液（磷酸调节pH至3.50）以不同比例混合进行梯度淋洗，在200 nm波长处测定泛酸，在270 nm波长处测定其他5种B族维生素。周围等人采用Acclaim Polar Advantage PA色谱柱，流动相选用甲醇与0.080 mol/L KH2PO4溶液（含0. 10% H3PO4），进行梯度洗脱，检测波长为260 nm。田颖等人以酸水解方法处理样品，采用0.10%三氟乙酸—甲醇简便的流动相体系进行梯度洗脱，二极管阵列检测器检测，同时测定多维元素片中9种水溶性维生素，但分离时间较长。王艳等人采用0.050 mol/L磷酸二氢钾—甲醇体系，在紫外检测器265 nm波长下，在15 min内实现多维片五种水溶性维生素的良好分离。

2.3 其他方法

除了上述常用分析方法外，陈斌等人采用中红外漫反射定量分析技术，初步测定了复合维生素B片剂中维生素B2的含量，该方法制备样品简单，分析速度快，应用范围广，可以同时测定多种成分。梁敏慧等人建立一种快速、准确的测定谷物中总烟酸含量的超高效液相色谱串联质谱方法，样品加入烟酸-D4同位素内标校正，经氢氧化钠水解，采用 HLB 固相萃取柱净化后，以0.010 mol/L乙酸铵溶液（含0.10%甲酸）和乙腈作为流动相进行梯度洗脱，采用HSS T3液相色谱柱分离，正离子MRM模式进行定性定量分析。王一红等人直接用乙腈∶水∶甲酸=15∶85∶0.1为流动相进行反相液相色谱分离，用电喷雾正离子源进行离子化，选择反应监测方式对10种水溶性维生素的母离子及子离子进行监测，三级四极质谱测定。缪璐等人采用0.10%甲酸的甲醇溶液和0.010 mol/L甲酸铵水溶液（pH=3.50）梯度洗脱，电喷雾离子源多反应监测模式进行检测，建立高效液相色谱串联质谱同步检测方法，5 min内实现婴幼儿配方样品11种水溶性维生素的分析。

3 结语

目前，微生物分析法和高效液相法广泛应用于我国食品水溶性维生素的分析中。通过选择合理的技术，充分发挥该技术的优缺点，对食品中的水溶性维生素进行测定，并合理监控营养强化食品中水溶性维生素的添加量，对于人们合理摄入维生素、保证营养全面具有重要意义。

参考文献

[1] 李全霞，崔亚娟，赵寅菲，等.微生物法测定食品中水溶性维生素的原理及进展[J].食品科学，2013，34（13）：338-344.

[2] 陈亚波，周敏，杨彤.微生物法测定维生素饮料中的维生素B12[J].浙江农业科学，2013（7）：863-865.

[3] 陈亚波，周敏，杨彤.微生物法测定维生素饮料中的维生素B12[J].安徽农业科学，2013，41（12）：5 502-5 503，5 509.

[4] 陈亚波，周敏，杨彤.微生物法测定食品中的烟酰胺[J].食品研究与开发，2014，35（17）：100-102.

[5] 王志伟，徐琼，陈欣钦.微生物法对小麦胚芽中维生素B6的测定[J].食品工业，2015，36（12）：133-136.

[6] 张旭，李援，胡英.微生物分析方法测定保健食品中维生素B6的含量[J].中国微生态学杂志，2005，17（6）：477-478.

[7] 林耀文，佘之蕴，李姣，等.微生物法测定含乳饮料中维生素B12含量[J].饮料工业检测与分析，2013，16（4）：39-42.

[8] 吴环，刘冬虹，张慧，等.微生物法快速检测食品中维生素B12含量的应用研究[J].中国乳业，2014（148）：42-44.

[9] 李小戈.多种水溶性维生素的高效毛细管电泳分析[J].自然科学报，1996，17（2）：82-84.

[10] 司熊元，檀华蓉，施婷婷，等.高效毛细管电泳对复合B药片中水溶性维生素含量的快速测定[J].农业基础科学，2008，124（6）：112-119.

[11] 司熊元，檀华蓉，高丽萍，等.高效毛细管电泳方法同时测定茶叶中多种水溶性维生素[J].安徽农业科学，2008，36（3）：849-850，856.

[12] 柯月娇，黄桂华，张苏娜，等.高效毛细管电泳法分离测定5种水溶性维生素[J].福建中医药大学学报，2014，24（1）：27-29.

[13] 黄劲松，陈建兵，杜先锋.毛细管电泳测定蘑菇中多种水溶性维生素[J].食品科学，2008，29（5）：344-346.

[14] 李苗苗，张秀梅，魏长宾.HPLC法测定菠萝果实中8种维生素含量的研究[J].热带作物学报，2012，33（2）：375-381.

[15] 陈萍，梁俊，闫便节，等.HPLC法测定黑大豆皮中4种B族维生素的含量[J].西北药学杂志，2001（1）：16-18.

[16] 黄红霞.HPLC法测定蘑菇粉等中水溶性维生素的含量[J].海峡药学，1999，11（4）：33-35.

[17] 王雪梅，高素莲，于金文.HPLC法测定新鲜草莓中水溶性维生素[J].食品科学，1999（5）：52-53.

[18] 郭玉华，郁有祝.高效液相色谱法测定茶叶中五种水溶性维生素[J].食品研究与开发，2012，33（8）：138-140.

[19] 曹阳，刘美辰.高效液相色谱法测定大米中的维生素B1[J].粮油食品科技，2014，22（6）：71-73.

[20] 张权，陈文生，洪亮.高效液相色谱法测定贵州不同产地大米中维生素B1含量[J].粮食与饲料工业，2013（12）：56-58，62.

[21] 白喜春，韩俊杰，纪伟东.高效液相色谱法测定留胚米和精白大米中维生素B1含量[J].粮油食品科技，2014，22（1）：82-84.

[22] 曹蕊，曹玉华，李楠，等.高效液相色谱法测定米糠中的水溶性维生素[J].食品科技，2007（11）：157-160.

[23] 唐芳，程树峰，伍松陵，等.高效液相色谱法测定强化面粉中的维生素B1[J].粮油食品科技，2006，14（4）：50-51.

[24] 谢玥，贾丽，焦玉海.高效液相色谱法测定蔬菜中B族维生素[J].中国食品添加剂，2010（3）：218-222.

[25] 杨云霞，刘彤，王步军.高效液相色谱法测定小米中维生素B1[J].食品科学，2008，29（2）：337-339.

[26] 潘建國，王开发，郑尧隆，等.高效液相色谱法同步测定花粉中的水溶性维生素[J].同济大学学报，2001，29（5）：581-583.

[27] 申燁华，张萍，孔祥虹，等.高效液相色谱法同时测定扁桃仁中的水溶性维生素C，B1，B2和B6[J].色谱，2005，23（5）：538-541.

[28] 刘云花，税丹，姜涛，等.高效液相色谱法同时测定强化面粉中游离的烟酸，VB1和VB2[J].谷物化学及品质分析，2013（4）：35-37，41.

[29] 陈骁熠.甜玉米中水溶性维生素含量的HPLC测定法及其动态变化研究[J].湖北农业科学，2001（6）：31-32.

[30] 李海军.高效液相色谱法测定某能量饮料中七种水溶性维生素的研究[J].安徽化工，2007，33（1）：65-66，26.

[31] 徐烨，顾鑫荣，王瑞菲.反相高效液相色谱法同时测定功能饮料中六种B族维生素[J].理化检验化学分册，2010，46（5）：497-499，502.

[32] 周围，刘倩倩，王波，等.高效液相色谱法同时测定婴幼儿乳粉中7种水溶性维生素[J].分析实验室，2015，34（1）：49-52.

[33] 田颖，黄挺，刘军，等.高效液相色谱法同时测定多维元素片中9种水溶性维生素[J].分析实验室，2010，29（11）：52-56.

[34] 王艳，王坚民.高效液相色谱法同时测定元素多维片中5种水溶性维生素[J].中国卫生检验杂志，2010，20（3）：510-511.

[35] 陈彬，程存归，韩利栋，等.漫反射FT-IR法测定复合维生素B片剂中维生素B2的含量[J].中国现代应用药学杂志，2003，20（5）：415-417.

[36] 梁慧敏，崔亚娟，李全霞，等.超高效液相色谱—串联质谱法测定谷物中的总烟酸[J].食品工业科技，2016，37（12）：49-52，59.

[37] 王一红，冯家力，潘振球，等.液相色谱—串联质谱法分析10种水溶性维生素[J].中国卫生检验杂志，2007，117（7）：1 160-

1 162.

[38] 缪璐，莫佳琳，周红尖，等.液质联用仪同步检测婴幼儿配方食品中11种水溶性维生素[J].现代食品科技，2015，31（7）：347-353.

Abstract： Water-soluble vitamin is the nutrient element which is essential for human body， either excessive absorption or lack will lead to various diseases. This paper introduced several common used analytical method of water-soluble vitamin， and summarized the research result of advanced techniques method which used more at present， so as to provide theoretical and technical support for the monitoring of vitamin fortified foods.

Key words： water-soluble vitamin； analytical method； research progress