漫反射傅里葉變換紅外光譜法測定維生素C 制劑中抗壞血酸的含量

張進，何鑫，姚思童，劉虹辰

（沈陽工業(yè)大學理學院，沈陽 110870）

維生素C 用于治療壞血病，又稱“抗壞血酸”。它能增強人體對疾病的抵抗力，增強人體對非血紅素鐵的吸收，在防治缺鐵性貧血中發(fā)揮著重要作用［1］。目前維生素C 含量的測定方法有熒光法、光度分析法、碘量法、電化學分析法和酶法等［2–6］，這些方法都需要配制標準溶液，試劑消耗量大。

漫反射傅里葉變換紅外光譜法（DRIFTS）是新近發(fā)展起來的一種紅外光譜技術(shù)，主要用于粉末樣品的測試［7］。它不需對樣品進行特別處理，操作簡單，而且具有很高的靈敏度，結(jié)果可靠，已應(yīng)用于定量分析、原位測試、催化劑和動力學等研究。程存歸等［8–15］采用DRIFTS 方法完成了一些藥物中有效成分含量的測定，并測定了維生素C 片劑中抗壞血酸的含量［16］。杜德國等［17］應(yīng)用近紅外漫反射光譜技術(shù)定量分析了蘆丁和維生素C。Hong Yang 等［18］分別應(yīng)用近紅外（FT–NIR）、衰減全反射（FTIR–ATR）、漫反射（DRIFT）、紅外光聲（FTIR–PAS）、拉曼光譜（FTRaman）等技術(shù)測定了食品和藥品中維生素C的含量。

筆者采用DRIFTS 法，利用島津公司的IRSolution 定量分析軟件處理數(shù)據(jù)，全面優(yōu)化實驗條件，測定了3 種維生素C 片劑中的抗壞血酸，與碘量法比較，結(jié)果滿意；同時對一種維生素C 丸劑和不同顏色維生素C 片劑中的抗壞血酸測定進行了研究。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

傅里葉變換紅外光譜儀：IR–Prestige-21 型，帶DRS–8000 漫反射附件、計算機軟件IRsolution，日本島津公司；

1#樣品：關(guān)藥師維生素C 片，標示含量為50 mg，山西亨瑞達制藥有限公司；

2#樣品：德維喜維生素C 咀嚼片，標示含量為200 mg，東北制藥總廠；

3#樣品：白云山維生素C 咀嚼片，標示含量為100 mg，廣州白云山光華制藥有限公司；

4#樣品：維生素C 丸，標示含量為100 mg，東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司；

抗壞血酸標準品：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

溴化鉀：光譜純，PIKE Technologies 公司。

1.2 儀器工作參數(shù)

掃描波長范圍：400～4 000 cm–1；鏡面為實驗背景；分辨率：8 cm–1；掃描次數(shù)：20 次。

1.3 實驗方法

研 磨KBr 顆 粒，并 過 篩（孔 徑75μm），以此KBr 作為稀釋劑，準確稱量并配制抗壞血酸質(zhì)量 分 數(shù) 分 別 為1.099%，2.065%，3.988%，6.097%，7.021%，9.045%，12.15%，14.07%的8 組標準樣品。將標準樣品均勻鋪置于樣品杯中，樣品杯內(nèi)徑為4 mm，深2 mm，將表面刮平，平行測定6 次，保存。利用IR–Solution 軟件進行定量分析處理。研磨待測樣品，用KBr 稀釋，均勻混合，同上操作。

2 結(jié)果與討論

2.1 抗壞血酸的透射和漫反射紅外光譜圖

抗壞血酸的透射和漫反射紅外光譜圖如圖1所示。由圖1 可以看出，抗壞血酸漫反射和透射紅外光譜圖的吸收峰基本相同，3 400～3 230 cm–1為醇羥基R—OH 的OH 伸縮振動特征吸收峰，2 890 cm–1左右為烷烴C—H 伸縮振動特征吸收峰，1 780～1 680 cm–1酯羰基C=O 伸縮振動特征吸收峰。

圖1 抗壞血酸的紅外光譜圖

2.2 分析峰的選擇

市售維生素C 片中的藥用輔料有蔗糖、乳糖、酒石酸、淀粉、甜菊素、日落黃、檸檬黃、硬脂酸鎂等，其中輔料主要成分是淀粉。圖2 是淀粉和抗壞血酸的漫反射紅外光譜，由圖2 可知，抗壞血酸羰基的吸收與淀粉的吸收不同，淀粉不會對抗壞血酸測定產(chǎn)生干擾。分析峰的選擇對漫反射定量分析結(jié)果起著重要的作用?？箟难狒驶卣魑辗遢^強，應(yīng)用IRsolution 定量分析軟件分析處理，選擇吸收峰范圍為1 660～1 680 cm–1，確定測量類型為峰面積。在此條件下定量分析，標準工作曲線線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.978 3，樣品定量分析結(jié)果準確。

圖2 抗壞血酸和淀粉的紅外光譜圖

2.3 背景選擇

實驗中分別采用KBr 粉末和鏡面作為背景，掃描同一個樣品，所得譜圖見圖3。由圖3 可以看出，在不同背景下掃描得到的抗壞血酸樣品譜圖相同，所以KBr 粉末和鏡面都可以作為背景。本實驗選擇鏡面作為背景掃描，這樣可以保證每次掃描使用的背景相同，重現(xiàn)性好。

2.4 樣品杯選擇

圖3 不同背景的抗壞血酸紅外光譜圖

分別用兩個不同大小的樣品杯測定同一標準樣品，兩個樣品杯深度均為2 mm，直徑分別為4 mm和2 mm。掃描譜圖顯示，用直徑為4 mm的樣品杯掃描得到吸收峰的吸光度更高，可提高分析測定的靈敏度，所以選用大樣品杯進行測定。

2.5 樣品顆粒大小的選擇

樣品的顆粒越大，越容易產(chǎn)生鏡面反射，漫反射樣品的粒度應(yīng)在2～5 μm 之間，粒度越小，鏡面反射成分越少，漫反射成分越高，測定的靈敏度越高。分別用孔徑75μm 篩過篩后的KBr 和沒過篩的KBr 作為稀釋劑測定抗壞血酸的紅外光譜，圖譜見圖4。由圖4 可知，過篩之后的譜圖與樣品透射光譜圖一致，而每個基團吸收峰更強。所以KBr 需要進行過篩處理，所得顆粒粒徑不超過75μm。

圖4 過篩KBr 和沒過篩KBr 作為稀釋劑的抗壞血酸紅外光譜

2.6 樣品分析結(jié)果

應(yīng)用DRIFTS 法和碘量法分別測定4 種樣品中的抗壞血酸，其中3 種片劑樣品的測定結(jié)果見表1。

表1 樣品測定結(jié)果 %

由表1 可知，DRIFTS 法與碘量法相比，精密度略低。主要原因是漫反射測定時，測定結(jié)果受樣品混勻程度、裝樣條件的限制。

1#和2#樣品分別為白色、淡黃色的片劑，DRIFTS 法、碘量法測定結(jié)果與標示量基本一致。但3#樣品的測定結(jié)果與碘量法及標示量有差異。主要原因是3#樣品有3 種顏色，3 種不同顏色的藥片紅外分析測定結(jié)果有差異。分別對紅色、黃色、綠色3 種不同顏色的藥片用DRIFTS 法測定，測定結(jié)果分別為5.88%，6.72%，8.68%。測定結(jié)果較為分散，原因可能是，漫反射紅外光譜是對照射到樣品表面的反射光進行分析的，顏色較深的樣品對光有吸收，導(dǎo)致結(jié)果誤差較大。

另外，4#樣品丸劑的DRIFTS 法定量分析結(jié)果與標示量相差很大，主要原因是維生素C 丸表面附著一層堅硬的糖衣，研磨時很難與KBr 混合均勻，無法得到其與KBr 均勻混合的試樣，測量結(jié)果無法反映樣品中抗壞血酸的真實含量。

由測定結(jié)果可知：DRIFTS 法的精密度不如碘量法。白色或淺色的片劑樣品，其DRIFTS 法的定量分析結(jié)果與碘量法接近，深色或丸劑樣品測定結(jié)果不理想。

2.7 加標回收試驗

稱取KBr 0.18 g 和1#樣品 0.015 0 g 進行光譜分析，然后再加入0.010 0 g 抗壞血酸進行掃描，測定加標回收率，平行測定3 次，測定結(jié)果見表2。由表2 可知，平均加標回收率為94.0%，表明本法測量準確度較高。

表2 加標回收試驗結(jié)果

3 結(jié)語

DRIFTS 法定量分析維生素片劑中的抗壞血酸測定結(jié)果準確，與碘量法測定結(jié)果基本一致。DRIFTS 定量分析法無須對樣品進行前處理，樣品制備簡單，分析速度快，不需要配制溶液，無任何試劑和溶液的消耗，可實現(xiàn)非破壞和非污染的綠色分析，費用低，應(yīng)用范圍廣。但其測定結(jié)果的精密度不如碘量法，而且其測定結(jié)果的準確程度受樣品性狀限制，白色的粉末或可研磨為粉末的樣品分析結(jié)果較為準確。

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