水溶性維生素分析方法研究進(jìn)展

白雪　高育哲　王琳琳　陶?！堃环?/p>

摘要：水溶性維生素是人體必需營(yíng)養(yǎng)元素，攝入過(guò)量或缺乏都將導(dǎo)致各種疾病。介紹幾種常用的水溶性維生素分析方法，并對(duì)目前應(yīng)用較多的先進(jìn)技術(shù)方法的研究成果進(jìn)行歸納總結(jié)，以期為維生素強(qiáng)化食品的監(jiān)測(cè)提供理論與技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：水溶性維生素；分析方法；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：TS207.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）08-0062-04

維生素是人體生長(zhǎng)發(fā)育的重要營(yíng)養(yǎng)元素之一，參與人體重要的生理代謝過(guò)程。由于其不能由人體合成，所以需要從富含維生素的食品中補(bǔ)給。維生素包括水溶性維生素和脂溶性維生素，其中水溶性維生素包括維生素C和維生素B族。目前很多食品中都會(huì)添加水溶性維生素，但其是否符合要求還有待進(jìn)一步檢測(cè)驗(yàn)證。因此，加大對(duì)水溶性維生素檢測(cè)技術(shù)的研究，對(duì)于人們科學(xué)攝入水溶性維生素具有一定的指導(dǎo)意義，同時(shí)對(duì)于科學(xué)控制維生素在食品中的添加量也具有重要意義。水溶性維生素的檢測(cè)技術(shù)可以分為兩類：微生物分析法和化學(xué)分析法，其中化學(xué)分析法主要包括分光光度計(jì)法、漫反射FI-TR法、高效毛細(xì)管電泳法、高效液相法、液—質(zhì)聯(lián)用法。本課題對(duì)我國(guó)目前水溶性維生素的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并對(duì)各方法進(jìn)行歸納總結(jié)。

1 微生物分析法

微生物分析法是利用微生物對(duì)特定維生素的極強(qiáng)特異性，且該維生素是微生物生長(zhǎng)繁殖所必需的因子的原理。在一定條件下，微生物的生長(zhǎng)繁殖速度與溶液中該維生素的含量有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。

目前，微生物法主要應(yīng)用于對(duì)維生素B6及維生素B12的研究。陳亞波等人先后對(duì)維生素飲料中的維生素B12、維生素B6進(jìn)行測(cè)定：利用萊士曼氏乳酸桿菌（ATCC 2830）對(duì)維生素 B12極高的靈敏性和特異性，定量測(cè)定試樣中維生素 B12的含量；利用卡爾斯伯酵母菌（ATCC 9080）對(duì)維生素 B6極高的靈敏性和特異性，定量測(cè)定試樣中維生素 B6的含量。此方法精密度良好，靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確；但是較難掌握，菌種復(fù)蘇及活化一定要按照要求嚴(yán)格進(jìn)行，且滅菌過(guò)程及試驗(yàn)過(guò)程都要盡量保持一致，一定要注意無(wú)菌操作、避免污染，以保證其結(jié)果準(zhǔn)確、符合要求。隨后陳亞波等人又利用植物乳桿菌ATCC 8014對(duì)煙酰胺的特異性，定量測(cè)定樣品中煙酰胺的含量，方法準(zhǔn)確可靠。王志偉等人選取現(xiàn)行的國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法和試劑盒法兩種微生物方法分別對(duì)6份小麥胚芽中維生素B6含量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明：兩種方法均有良好的線性關(guān)系，但是國(guó)標(biāo)法樣品中維生素B6的提取較為徹底，檢測(cè)結(jié)果能夠更準(zhǔn)確地反映樣品中維生素B6的含量。張旭等人經(jīng)高壓蒸汽鍋水解、吸取合適濃度的檢測(cè)樣品到吡哆醇Y培養(yǎng)基中，接種卡爾斯伯酵母菌，于恒溫箱中培養(yǎng)，最后用分光光度計(jì)在合適波長(zhǎng)下測(cè)定酵母菌的生長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)生長(zhǎng)曲線求得樣品中維生素B6含量。林耀文等人用緩沖溶液對(duì)樣品進(jìn)行處理，將測(cè)定液加到不含維生素 B12的培養(yǎng)基中，與戴氏乳桿菌共同培養(yǎng)后，使用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng) 600 nm 處測(cè)定含乳飲料中維生素 B12含量，此方法可有效測(cè)定含乳飲料中低水平維生素 B12含量，最低檢出限為0.04 ng/mL。吳環(huán)等人建立了低溫保藏測(cè)試菌液、縮小試驗(yàn)體積的快速檢驗(yàn)維生素B12的方法，與傳統(tǒng)方法相比，此方法操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)周期短、準(zhǔn)確性高。

2 化學(xué)分析法

2.1 高效毛細(xì)管電泳法

高效毛細(xì)管電泳法是近年來(lái)發(fā)展最快的分析方法之一，其是以高壓電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力，以毛細(xì)管為分離通道，依據(jù)樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的液相分離分析方法，具有柱效高、分離速度快、溶劑和試樣消耗少、成本低、選擇性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

李小戈等人用膠束電動(dòng)毛細(xì)管色譜同時(shí)分離測(cè)定5種水溶性維生素，以Na2B4O7 —十二烷基硫酸鈉作分離緩沖體系，分離電壓14 kV，線性范圍較寬，重現(xiàn)性好。司熊元等人在電壓25 kV，40 mmol/L pH 8.40，磷酸二氫鉀—硼砂緩沖液電泳條件下，實(shí)現(xiàn)了7種維生素7 min中內(nèi)的良好分離。另外，司熊元等人比較了水浴萃取、超聲波萃取以及SPE C18柱萃取對(duì)茶樣中維生素分離效果的影響，結(jié)果表明SPE C18柱具有較好的純化和富集作用，并采用此方法在柱溫25 ℃、電壓20 kV，20 mmol/L pH 8.80磷酸二氫鉀—硼砂緩沖液的電泳條件下對(duì)茶樹頂芽和葉片中7種水溶性維生素進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果顯示茶樹頂芽中的水溶性維生素含量最高?？略聥傻热嗽诜蛛x電壓18 kV，40 mmol/L Na2B4O7·10H2O（pH 8.50）的條件下，應(yīng)用UV/VIS二極管陣列檢測(cè)器對(duì)維生素B片和脈動(dòng)飲料中的5種水溶性維生素進(jìn)行測(cè)定，在6 min內(nèi)得到基線分離。黃勁松等人研究緩沖溶液、工作電壓等對(duì)維生素測(cè)定的影響，最終在電泳電壓20 kV，20 mmol/L pH 8.70硼砂—硼酸緩沖液條件下，10 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)了蘑菇粉中多種水溶性維生素的有效分離，此方法具有良好的穩(wěn)定性。

2.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法是目前應(yīng)用最多的色譜分析方法。高效液相色譜系統(tǒng)由流動(dòng)相儲(chǔ)液體瓶、輸液泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器和記錄器組成。使用高效液相色譜時(shí)，液體待檢測(cè)物被注入色譜柱，通過(guò)壓力在固定相中移動(dòng)，由于被測(cè)物中不同物質(zhì)與固定相的相互作用不同，不同物質(zhì)順序離開色譜柱，通過(guò)檢測(cè)器得到不同的峰信號(hào)，最后通過(guò)分析比對(duì)這些信號(hào)來(lái)判斷被測(cè)物中所含有的物質(zhì)。高效液相色譜法作為一種重要的分析方法，廣泛應(yīng)用于化學(xué)和生化分析中。

2.2.1 天然食品中水溶性維生素的測(cè)定方法 高效液相色譜法較多應(yīng)用于測(cè)定天然食品中水溶性維生素，對(duì)方法及條件進(jìn)行總結(jié)，詳見(jiàn)表1。

2.2.2 富含維生素的強(qiáng)化食品中水溶性維生素的測(cè)定方法 李海軍等人將能量飲料樣品用Supelco C18固相萃取柱萃取后，直接注入高效液相色譜柱Phenominex C18，在流動(dòng)相0.100 mol/L KH2PO4（pH=7.00）∶甲醇=90∶10采用等度洗脫。徐燁等人對(duì)色譜分離條件進(jìn)行試驗(yàn)并予以優(yōu)化，以Kromasil C18色譜柱為分離柱，用甲醇與0.30%三乙胺溶液（磷酸調(diào)節(jié)pH至3.50）以不同比例混合進(jìn)行梯度淋洗，在200 nm波長(zhǎng)處測(cè)定泛酸，在270 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其他5種B族維生素。周圍等人采用Acclaim Polar Advantage PA色譜柱，流動(dòng)相選用甲醇與0.080 mol/L KH2PO4溶液（含0. 10% H3PO4），進(jìn)行梯度洗脫，檢測(cè)波長(zhǎng)為260 nm。田穎等人以酸水解方法處理樣品，采用0.10%三氟乙酸—甲醇簡(jiǎn)便的流動(dòng)相體系進(jìn)行梯度洗脫，二極管陣列檢測(cè)器檢測(cè)，同時(shí)測(cè)定多維元素片中9種水溶性維生素，但分離時(shí)間較長(zhǎng)。王艷等人采用0.050 mol/L磷酸二氫鉀—甲醇體系，在紫外檢測(cè)器265 nm波長(zhǎng)下，在15 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)多維片五種水溶性維生素的良好分離。

2.3 其他方法

除了上述常用分析方法外，陳斌等人采用中紅外漫反射定量分析技術(shù)，初步測(cè)定了復(fù)合維生素B片劑中維生素B2的含量，該方法制備樣品簡(jiǎn)單，分析速度快，應(yīng)用范圍廣，可以同時(shí)測(cè)定多種成分。梁敏慧等人建立一種快速、準(zhǔn)確的測(cè)定谷物中總煙酸含量的超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜方法，樣品加入煙酸-D4同位素內(nèi)標(biāo)校正，經(jīng)氫氧化鈉水解，采用 HLB 固相萃取柱凈化后，以0.010 mol/L乙酸銨溶液（含0.10%甲酸）和乙腈作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，采用HSS T3液相色譜柱分離，正離子MRM模式進(jìn)行定性定量分析。王一紅等人直接用乙腈∶水∶甲酸=15∶85∶0.1為流動(dòng)相進(jìn)行反相液相色譜分離，用電噴霧正離子源進(jìn)行離子化，選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)方式對(duì)10種水溶性維生素的母離子及子離子進(jìn)行監(jiān)測(cè)，三級(jí)四極質(zhì)譜測(cè)定。繆璐等人采用0.10%甲酸的甲醇溶液和0.010 mol/L甲酸銨水溶液（pH=3.50）梯度洗脫，電噴霧離子源多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式進(jìn)行檢測(cè)，建立高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜同步檢測(cè)方法，5 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)嬰幼兒配方樣品11種水溶性維生素的分析。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，微生物分析法和高效液相法廣泛應(yīng)用于我國(guó)食品水溶性維生素的分析中。通過(guò)選擇合理的技術(shù)，充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)食品中的水溶性維生素進(jìn)行測(cè)定，并合理監(jiān)控營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品中水溶性維生素的添加量，對(duì)于人們合理攝入維生素、保證營(yíng)養(yǎng)全面具有重要意義。

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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