熒光法測(cè)定橙汁中維生素C的含量

何春曉

(隴東學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，甘肅 慶陽(yáng) 745000)

熒光法測(cè)定橙汁中維生素C的含量

何春曉

(隴東學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，甘肅慶陽(yáng)745000)

維生素C經(jīng)Cu2+氧化后，在一定條件下和鄰苯二胺反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)熒光的喹喔啉，據(jù)此建立一種靈敏而又快速的測(cè)定維生素C的熒光分析法。實(shí)驗(yàn)中對(duì)緩沖溶液的濃度及pH值、氧化劑Cu2+的用量、鄰苯二胺的濃度、氧化時(shí)間及反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，在最佳條件下，維生素C濃度在0.8～80μg·mL-1范圍內(nèi)與ΔF呈良好的線性關(guān)系，線性回歸方程為△F=37.875c-8.4993，R2=0.9991。采用本法測(cè)得橙汁中維生素C的含量為135.5μg·mL-1。

維生素C；熒光法；橙汁

維生素C，又稱(chēng)抗壞血酸，是人體中所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一。大多數(shù)新鮮水果和綠色蔬菜中都含有維生素C，如白菜、菜花、子姜、青椒、柚子、草莓、棗等果蔬中都富含大量的維生素C，其中青椒、沙田柚、新鮮棗中維生素C含量相對(duì)較高[1-2]，平均含量在100～250mg/100g之間。因此，人們應(yīng)該多吃富含維生素C的果蔬以維持人體的健康?；诰S生素C的重要性，建立一種靈敏而又快速的檢測(cè)維生素C的方法勢(shì)在必行。目前測(cè)量維生素C的方法主要有流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法[3]、熒光法[4-6]、高效液相色譜法[7]、2,4-二硝基苯肼法[8]、碘量法[9-10]、2,6-二氯酚靛酚法[11]、紫外分光光度法[12-13]等。熒光法因具有靈敏度高、選擇性好、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而被人們廣泛使用。本文采用熒光法對(duì)橙汁中維生素C的含量進(jìn)行了測(cè)定，為樣品中維生素C含量的測(cè)定提供了一種思路。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

儀器：HITACHIF-7000熒光光譜儀(日本日立公司)，電子天平(北京賽多利斯天平有限公司)，PHS-3C精密pH計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。

試劑：抗壞血酸(分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠)，鄰苯二胺(化學(xué)純，天津市百世化工有限公司)，其余試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水。

材料：美汁源酷兒橙汁飲料。

1.2 實(shí)驗(yàn)原理

維生素C本身沒(méi)有熒光，與氧化劑Cu2+作用后，和鄰苯二胺反應(yīng)生成強(qiáng)熒光的喹喔啉，其熒光強(qiáng)度與維生素C的濃度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，據(jù)此測(cè)定維生素C的含量。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

在10mL比色管中加入20μg·mL-1維生素C溶液，0.2mol·L-1HAc-NaAc緩沖溶液(pH值=5)，0.04mg·mL-1CuSO4溶液，加上塞子搖勻氧化15min后再加入0.08mg·mL-1的鄰苯二胺溶液，用水定容至刻度，反應(yīng)25min后在激發(fā)波長(zhǎng)369nm,發(fā)射波長(zhǎng)430nm的條件下測(cè)定維生素C工作液的熒光強(qiáng)度F，同時(shí)測(cè)定試劑空白溶液的熒光強(qiáng)度F0，兩者的差值△F=F-F0即為相對(duì)熒光強(qiáng)度。

2 結(jié)果與討論

2.1 熒光光譜

圖1中曲線1、2分別為試劑空白溶液和維生素C工作液的熒光光譜圖。從圖中可以看出，試劑空白溶液的熒光值F0基本為零，而維生素C工作液的熒光強(qiáng)度則明顯增強(qiáng)。這主要是由于氧化型維生素C與鄰苯二胺作用產(chǎn)生具有強(qiáng)熒光的喹喔啉。

圖1 熒光光譜圖

2.2 緩沖溶液濃度的選擇

實(shí)驗(yàn)中，我們分別測(cè)試了HAc-NaAc、NaOH-KH2PO4、NaOH-KHC8H4O4三種緩沖體系對(duì)熒光強(qiáng)度的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以HAc-NaAc作為緩沖劑，體系的熒光強(qiáng)度穩(wěn)定，效果最佳。

圖2 緩沖溶液濃度對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

本文探究了HAc-NaAc緩沖溶液的濃度在0.05～0.4mol·L-1范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)體系熒光強(qiáng)度的影響。從圖中我們可以看出，起始隨著緩沖溶液濃度的增大，熒光強(qiáng)度逐漸增大，當(dāng)濃度增大至0.2mol·L-1后，體系的熒光強(qiáng)度基本趨于穩(wěn)定。因此，實(shí)驗(yàn)中以0.2mol·L-1作為緩沖溶液的最佳濃度。

2.3 緩沖溶液pH的選擇

實(shí)驗(yàn)中對(duì)緩沖溶液的pH做了優(yōu)化，結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，當(dāng)pH值=5時(shí)體系的熒光強(qiáng)度最大，因此實(shí)驗(yàn)中以pH值=5作為緩沖溶液的最佳pH值。

圖3 緩沖溶液pH值對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

2.4 氧化劑Cu2+用量的選擇

圖4 Cu2+濃度對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

Cu2+的用量對(duì)熒光強(qiáng)度的影響很大。維生素C極易被氧化，實(shí)驗(yàn)中探究了Cu2+濃度在0.00～0.32mg·mL-1范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)體系熒光強(qiáng)度的影響，結(jié)果如圖4所示。由圖可知，當(dāng)c(Cu2+)<0.04mg·mL-1時(shí)，曲線呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明氧化不完全，當(dāng)c(Cu2+)=0.04mg·mL-1時(shí)，熒光強(qiáng)度達(dá)到最大，因此選擇0.04mg·mL-1為Cu2+的最佳濃度。

2.5 鄰苯二胺濃度的選擇

鄰苯二胺的濃度是實(shí)驗(yàn)中至關(guān)重要的一個(gè)條件，因此文中對(duì)鄰苯二胺的濃度做了相應(yīng)的優(yōu)化，結(jié)果如圖5所示。當(dāng)鄰苯二胺濃度≥0.06mg·mL-1時(shí)，體系的熒光強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，為了使反應(yīng)完全，文中選擇0.08mg·mL-1為最佳實(shí)驗(yàn)濃度。

圖5 鄰苯二胺濃度對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

2.6 氧化時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間的選擇

圖6 氧化時(shí)間對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

圖7 反應(yīng)時(shí)間對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

室溫下一般的氧化反應(yīng)大多數(shù)都是慢反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)定了不同氧化時(shí)間下的熒光強(qiáng)度值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所示，從圖中可以看出，當(dāng)t≥10min時(shí)，氧化基本完成且趨于穩(wěn)定，為了使氧化反應(yīng)能夠進(jìn)行徹底，實(shí)驗(yàn)中選用15min作為最佳氧化時(shí)間。維生素C被Cu2+氧化后和鄰苯二胺作用產(chǎn)生喹喔啉，實(shí)驗(yàn)中對(duì)反應(yīng)不同時(shí)長(zhǎng)后的熒光值進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果如圖7所示。隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，熒光強(qiáng)度逐漸增大，在反應(yīng)20～30min之間，曲線基本趨于平穩(wěn)，30min以后熒光強(qiáng)度又逐漸減小。因此，本文選擇25min作為最佳反應(yīng)時(shí)間。

2.7 工作曲線的制備

圖8為維生素C的濃度與相對(duì)熒光強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線圖。從圖中可以看出，維生素C濃度在0.8～80μg·mL-1范圍內(nèi)與體系的相對(duì)熒光強(qiáng)度△F呈良好的線性關(guān)系，線性回歸方程為△F=37.875c-8.4993，R2=0.9991。

圖8 工作曲線

2.8 樣品的處理及測(cè)定

取30mL橙汁，加水稀釋至50mL，加入2.5g活性炭粒，攪拌脫色，靜置片刻后過(guò)濾，取濾液于50mL容量瓶中，加水定容至刻度線，即得樣品工作液。將樣品工作液放入冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>

取10mL比色管，加入3.5mL上述樣品工作液，按照實(shí)驗(yàn)方法平行測(cè)定11次樣品溶液的熒光強(qiáng)度F和試劑空白溶液的熒光強(qiáng)度F0，取其平均值，測(cè)得相對(duì)熒光強(qiáng)度△F=661.7。

利用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)得稀釋后的樣品溶液中維生素C的含量為17.0μg·mL-1，則原橙汁樣品中維生素C的含量為135.5μg·mL-1。

3 結(jié)論

本文采用熒光法測(cè)定維生素C的含量，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了反應(yīng)所需的最佳條件，并測(cè)得橙汁中維生素C的含量為135.5μg·mL-1，該法有望于對(duì)各種果蔬中維生素C的含量進(jìn)行測(cè)定。

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(本文文獻(xiàn)格式：何春曉.熒光法測(cè)定橙汁中維生素C的含量[J].山東化工，2017，46(16)：82-84.)

Determination of Vitamin C in Orange Juice by Fluorescence Spectrophotometry

He Chunxiao

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu)

A sensitive and rapid method was established based on Vitamin C was oxidized by Cu2+which can react with o-diaminobenzene to produce a fluorescent quinoxaline. In the essay, the concentration of buffer solution and pH, the amount of oxidant(Cu2+) and o-diaminobenzene, the oxidation time and reaction time were optimized. The results showed that under the optimal conditions, the vitamin C concentration in the range of 0.8～80μg·mL-1had a good linear relationship with △F, the linear regression equation was △F=37.875c-8.4993，R2=0.9991. Using this method, we measured the content of vitamin C in orange juice was 135.5μg·mL-1.

vitamin C; fluorescence spectrophotometry;orange juice

O657.34

：A

：1008-021X(2017)16-0082-03

2017-05-30

何春曉(1987—)，女，甘肅慶陽(yáng)人，講師，碩士，主要從事分析化學(xué)的教學(xué)與研究。