维生素C含量测定方法综述及其比较

刘彬 赵惠新

【摘要】维生素C（vitamin C，VC）含量测定是生物化学教学的经典实验，也是药物分析、食品营养分析等科研及实践的重要相关技术。本文对目前用于VC含量测定的几种方法进行介绍，并从应用材料范围、影响因素、成本、设备需要等各方面进行比较，为开展相关教学实验设计及科学研究中选择VC含量的测定提供参考。

【关键词】维生素C含量测定  光谱法  色谱法  滴定法

【基金项目】新疆师范大学博士启动基金项目，新疆假龙胆适生地植物群落物种多样性及其生物量研究（XJNUBS1813）;国家自然科学基金，早春短命植物独行菜低温休眠与下胚轴伸长的分子调控机制（31660079）。

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）42-0178-02

维生素C（vitamin C，VC），是一种水溶性维生素。其水溶液呈弱酸性，又名抗坏血酸。其化学本质为一类己糖醛基酸，具有强的还原性，是重要的医用药效物质，又是评价水果、蔬菜及果蔬饮品营养价值的主要指标之一。由于其生物功能显著、人们认知度比较广泛，“VC的定量测定”实验则成为教材设计、教学设计的重要知识点，也往往是生物化学、植物生理学等本科生物专业课程的经典常选实验之一。还是中学生物探究性学习设计的重要案例（北师大版7年级第八章）。维生素 C 的含量测定主要有光谱法、容量法、色谱法、电化学分析法等几大类方法，每大类中又有若干种方法。本文就常用的几种VC含量测定方法进行概括介绍，并将各种方法应用范围等进行比较。

一、光谱法测定VC含量

是基于VC溶液本身的特征性光吸收峰，或VC直接或间接与物质发生反应，反应产物有特征性光吸收峰。根据特征性光吸收峰面积或光吸收强度直接或间接计算VC含量。根据光吸收特征等，VC含量测定有荧光光度法、紫外分光光度法、可见分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度法、旋光法、折光法等。

荧光光度法是基于VC直接或间接与无荧光的物质反应生成能在一定波长激发光激发作用下产荧光的产物，通过测定荧光强度来定量VC含量。如脱氢氧化的VC能与邻苯二胺反应生成有荧光的喹喔啉;维生素 C 在水溶液中能将无荧光的 Ce4+还原成在303nm激发光作用下能发射340 nm特征荧光的 Ce3+。

紫外分光光度法其原理是，在pH=6 的条件下，VC溶液在近紫外区243nm处有最大吸收峰，在一定浓度范围内其浓度与光吸收强度成线性关系。

可见分光光度法是基于样品中还原性VC，能将特定物质氧化产生具有特异性可见光吸收峰的物质。如pH=4.0 的溶液中，Fe3+ 可被VC 还原为 Fe2+，Fe2+可与二氮杂菲络合，络合物在波长 508 nm 处有特异吸收峰;又如维生素 C 与2，2-联吡啶及Fe3+反应，产物为红色的 2，2-联吡啶-Fe2+配合物，该配合物在 520 nm 波长处，有特异吸收峰。再如磷钼酸盐在酸性条件下被还原性VC还原生成亮蓝色的钼蓝络合物，钼蓝溶液在570nm处有最大光吸收峰。以上几种产物可通过测定光吸收强度进行定量，进而换算出样品还原性的VC 含量。

红外分光光度法测定VC含量原理是基于在 1700 cm-1 左右，VC羰基的伸缩振动有特异的光吸收峰，在一定浓度范围吸收峰峰面积低与其含量成线性关系，且能能较好排除其他成分的干扰。

原子吸收分光光度法测定VC，是基于还原性VC可以使某些金属离子进行还原生成沉淀，通过原子吸收分光光度测定沉淀中或溶液上清中金属离子量，计算对应反映的VC量。

折光法测定VC含量是基于高纯度的VC在一定的温度范围下，溶液浓度与折光率成线性关系。这种方法被用来快速测定注射用VC的浓度。

旋光法是基于维生素 C 具有旋光性的特点，在一定的浓度范围内其旋光角度与溶液濃度呈线性关系来测定VC含量。这种方法常被用来测定高纯度的VC浓度。

从广义上讲，旋光法和折光法也属于光谱测定法，但从光谱原理讲，可分属独立的测定方法。

二、滴定法测定VC含量

又名容量法，是药典认可的VC检测方法。常用的包括碘量法、酸碱滴定法、二氯酚靛酚滴定法。

碘量法测定VC是基于在淀粉做指示剂条件下，一定量的维生素 C溶液用碘滴定，碘不断被碘量法还原，使得碘单质不断被利用。当VC反应完后，碘不再被还原，继续加入的碘可与淀粉变蓝，为滴定终点。根据所用碘量计算还原性的VC含量。

酸碱滴定法测定VC，是基于VC为一种多羟基有机二元弱酸，pKα1=4.17，pKα2=11.57，VC溶解在水溶液显酸性，其中其 pKα1对应的羟基是VC通常情况表现出的解离基团，可用氢氧化钠溶液做滴定试剂进行滴定，滴定终点为pH=7.87，可用酚酞为指示剂。

2，6-二氯酚靛酚滴定法测定原理是基于2，6-二氯酚靛酚在酸性中为红色，可被VC还原形成无色。以2，6-二氯酚靛酚为滴定剂和指示剂，以红色不消失所有滴定剂为终点，为按照消耗2，6- 二氯酚靛酚量计算被滴定的VC含量。

三、色谱法测定VC含量

色谱兼有分离和检测的双重作用，是利用样品中各组分理、化性质的不同、在互不相溶的固定性和流动相中的分配不同，使各组分在移动速度不同得到分离的分析方法。用于VC含量测定的主要有高效液相色谱法、离子交换色谱法、毛细管电泳等。

高效液相色谱法测定VC，常用的是C18 色谱柱，在一定的流动相选择等条件下， VC具有特定保留时间，按照标准品测定的保留时间，在相同条件下检测样品在对应保留时间的吸收峰，确定样品VC含量。

离子交换色谱法测定法，是基于VC在pH高于4.17时，多数分子的一个羟基解离带负电性，可用弱的阴离子交换柱-氨基色谱柱进行分离纯化，且VC在洗脱剂0.02mol·L-1磷酸二氢钾-乙腈（25∶75）溶液中，在265nm处有特异光吸收。

毛细管电泳测定VC是基于在一定的pH条件下，VC解离带负电荷，以弹性石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，其淌度和分配行为具有特异性。采用VC的近紫外光吸收特性可检测毛细管电泳进行检测，以确定样品VC含量。

四、电化学法测定VC含量

这类测定法主要有库仑滴定法、方波极谱法、循环伏安法。其原理基于VC的还原特性，直接或间接改变电极电位、电势等特性，进行检测其含量，如库仑滴定法，在微库仑电池中的电解滴定剂碘，会被加入的待测VC还原，使得检测电极电位变化。工作电极接收到检测电极电位变化信号后，启动电解产生：2I-→I2+2e-，使得碘浓度恢复到初始，同时消耗一定的电量。通过度量需要消耗的电量，计算使碘还原的VC含量。这种方法是典型的利用电化学分析法进行VC含量的测定。

综合来看，除紫外分光光度法与红外分光光度法，VC含量测定基本是基于其强的还原性，通过检测氧化还原势或将氧化剂进行还原生成可定量的产物等，从而直接或间接计算出样品中VC含量。

五、VC含量测定方法比较

除了上述列举的四大类、17中测定方法外，VC含量的测定还有氢核磁共振法、流动注射分光光度法等光谱法，反向色谱法、超高效合相色谱法等色谱法，近红外漫反射技术和化学计量学方法，激光拉曼光谱法等方法。总体来看，上述四大类测定方法中，滴定法最为完善且不需要特殊仪器，成本低，但操作相对较为麻烦，精度不是非常理想。电化学法受电流、离子、和空气干扰较大，需要特殊仪器，且仪器预热时间较长，不能连续检测，操作要求高。色谱法高效靈敏，可快速处理多样本检测，能连续检测，但需要特殊仪器，成本高。光谱法成本低，仪器较简单，但受样品状态影响大，误差较大。但各个方法各有特色和一些限制，下面就将常用的一些VC测定的方法就其适合样品、精度、是否需要特殊仪器、操作难易等进行比较，为教学、科研所需设计VC含量测定的方法选择提供参考。如表1所示。

参考文献：

[1]李野，尹利辉，高尚，等.食品和药品中维生素C含量测定方法的研究进展[J].药物分析杂志， 2016（05）：756-764.

[2]杨昌祥，徐丙容.用高锰酸钾溶液探测维生素C含量的活动设计[J].生物学教学年，2014（5）：60-61.

[3]王汉.荧光光谱电化学法测定维生素C[J].中国生化药物杂志，2012（02）：129-132.

[4]马宏飞，卢生有，韩秋菊，等.紫外分光光度法测定五种果蔬中维生素C的含量[J].化学与生物工程，2012（08）：92-94.

[5]刘绍俊，牛英，刘冰浩，等.钼蓝比色法测定沙田柚果肉中还原型维生素C含量的研究[J].北方园艺，2011（01）：8-12.

[6]张进，何鑫，姚思童，等.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[J].化学分析计量，2013（5）：51.

[7]莫超群，张六龄，蒋召涛，等.间接原子吸收法测定饮料蔬果中维生素C[J].化学研究与应用，2011（8）：1099.

[8]梁述忠.恒电流库仑分析法测定维生素C等药物[J].理化检验（化学分册），2005（09）：671-673.

作者简介：

刘彬，女，博士，硕士生导师，主要从事生态学方面的教学和科研工作。

赵惠新，博士，副教授，主要从事生物化学与分子生物学研究。