维生素E检测技术的研究进展_向慧敏.docx

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1、 史国售過捧加魁 China Food Additives- 专论線达 维生素 Ef 佥测技术的研究进展 向慧敏，代志凯，吴阳锋，许新德 #，邵斌 (浙江医药股份有限公司新昌制药厂，新昌 312500) 摘要：维生素挖吉构复杂，异构体种类多，分析测定困难，现存的测定方法之间存在一定的差异，亟 需找到一种快速、准确、简便的标准测定方法，便于实际应用。本文简要介绍维生素设吉构特征、分类及其 性质，重点综述油维生素 Ef 斤检浏技术研究进展，主要包括比色法、光谱法、电化学和色谱法等。此外介绍 这些方法的原理、适用范围以及各自的优缺点，着重论了高效液相色谱法及其检测器在维生素E 分析中的应 用，最后提

2、出目前维生素 E 分析检测技术存在问题及发展前景。 关键词：维生素 I?生育酚；生育三烯酚；检测方法 中图分类号： TS 7. 3 文献标识码 ： A 文章编号： 1006 2513 (2011)03 0180 09 R e s e a r c h P r o g r e s s ji d e t e m o f V i t a m j i E XIANG DAI Zhikai WU Yanfeng XU X 9-0 in (Zhejiaiigvledic jie C , L1 X jichaiig Phamaceutical Facioiy X 尥也犯幻 12500 ) Abstrac.t

3、Viimi p E structure is canplex and has many isanei ierefDre it is difficult to dteimine The results be ween several existing detem jiation meih ds are differences it is urgent ID fffid a standard me ih d which is fast accurate and convenient This PaPer provides a ccmprehensive overview of existingme

4、ih ds ie analysis of Viimi in E P various ssmPie matrices jiclud jig jprtnetiy spectroscopy electiochm ical analysis and chrcmaiogra. etc The fields of appiicabiliiy and 1he advantage or disadvanisge of ihese different anaiyticalmeih ds were dis cussel and it is enPhasized on ihe application of high

5、 Perfbmance liquid chrcmaiography (HPLC) and detectors in 1he analysis of viimi 芑 The lms at Present and 1he Potentials are also pr p se l ey words locopherul ipcotrieno.1 vitsm in dtem Ration meih ds 维生素 E (V i ti n S： 简称 V E X 又名抗不 育维生素，是生育酚 （ Tocopherol)和生育三烯 酚（ Torotnenol)以及具有 h a 生育酚活性的 衍生物的总称，

6、广泛存在于动植物脂肪、脏器、 植物油料和叶绿植物中。目前已有 8 种具有 VE 活性的化合物从生物资源中分离出来，分别为 、 P 、 7 及 M 育酚和 、 7 、 S 育三烯酚 1。 VE 具有促进生育功能和良好抗氧化性能， 是一种优良抗氧化剂和营养剂，己广泛应用于医 药、食品、化妆品及饲料工业。由于 VE 结构复 杂，异构体繁多，准确分析测定较困难。近年来 许多科学家致力于其分析测定的研宄，取得了很 大的进展，开发了很多实用高效的检测方法 24。 这些方法中既有物理和化学方法，也有仪器分析 方法；既有VE 的总含量检测，也有各异构体含 收稿日期： 2011 01 05 *通讯作者 作者简介

7、：向慧敏 （ 1983 )女，学士，研宄方向为食品添加剂贸易及法规。 180 量的检测；既有常量检测也有微量检测。方法的 灵敏度，准确度和适用情况各不相同，因此本文 对VE 检测方法的最新进展情况进行综述，为广 大科技工作者提供参考。 1 比 色 法 维生素 E结构中含有游离的酚羟基，可被强 氧化剂氧化，生成棕红色物质，可进行比色。常 见的氧化剂有 Feq、 CuQ、 Ce(3Q)n HNQ 等。 F#可定量地氧化 VE 中游离的酚羟基，其 还原产物同显色剂 ct 联吡啶 U a - DPid或者联苯菲啰啉 （ 4 7 dPhenyi， 1 Phenanihioline)形成红色络合物，在一定

8、浓 度范围内，其吸收值与生育酚含量成正比，可用 比色法间接测定 VE 的含量 5 (Emmetie 一 Engel 方法 ）。 Cd+也可定量地氧化 VE 冲的酚羟基，以 显色剂新亚铜试剂 （ 2 9 Dtneihyi， 10一 PhenanihiDline)显色，还原产物 -与新亚铜试 剂生成黄色络合物，可进行比色测定 。 BraneHe - Enge崁法是比色法测定 VE 的主要方法。邢志 等 以 FCj作 氧 化 剂 ， 联 吡 啶 作 显 色 剂，显色后该络合物在 520 lim处有最大吸收峰， 因此利用可见分光光度计在 520 比色测定。作 者利用此法分别测定了油渣和 VE 胶囊中

9、VE 含 量，取得了较好的效果。Mehbccal 等 1 利用比色 法测定血液中 生育酚的含量，以 FCj 作氧 化剂，联苯菲啰啉为显色剂显色完成后，在 536测定其吸光度，方法简单实用，成本低， 在 2 响能测定 20 份血液样本。无 ton 等 则利 用CuC 作氧化剂，新亚铜试剂作显色剂，于 450 赞测定药用制剂中 VE 含量，并与 EmmeHe -Enge 崁法和高效液相法 （ High u H chKmaiograPhy 1)测定结果比较，表明 CuC 作氧化剂反应条件温和，而且能够克服样 品中还原剂如维生素 C 的干扰，测定结果与 FCj 联苯菲啰啉比色法及 1法无显著性差 异，

10、可以作为实验室分析的常规方法。此外还有 憐 钼 络 合 物 （ PhQSPhcm lybdenim )、四偶氮蓝 (Tetrazoliim blue)和铁氰化钾 （ potassiim jferricy anid)等多种改进的比色法这里就不 介 绍 9 。 专论综迷 中国食品添加剂 China Food Additives 比色法虽然分析成本低、设备简单、易于操 作，但是只能测定总的生育酚含量，而不能测定 各生育酚的含量，不具备选择性，无法满足检测 指标日趋细化的要求，因此己逐渐被其它更精 确、灵敏、快速方法所取代。 2 光谱法 2.1紫外光谱法 VE 分子结构含有苯环且具有相同的共轭双 键体

11、系，该体系离域 7 电子易跃迁，在紫外光谱 中具有紫外吸收，因此可用紫外光谱法测定 VE 的含量。吴生齐等 12利用紫外光谱法测定维生素 E胶丸中 VE的含量，在 200 400的波长范围 内进行紫外扫描。结果显示样品在有 285 处有 最大吸收峰，因此选定 285 1 乍为测定波长，吸 光度和浓度在 40 19阶 g/mI 伺呈良好的线性关 系，线性相关系数 R= 0.9998 回收率 97. 7%， R31.3%。 研宄表明方法简便、分析快速，可 用于维生素 E 胶丸中 VE 的含量质量控制。李国 峰等 13采用一阶紫外光谱法测定维生素 E 霜中 VE 的含量。 VE 在 287 阶导数紫

12、外吸收光 谱有最大吸收峰，检测浓度的线性范围为： 40 线性相关系数 R= 0.9999 平均回收 率 99. 18%， R3)为 2. 05%。 X 扭 &等 14利用一 阶和二阶紫外导数光谱法测量药用制剂中 a 生 育酚的含量，测量结果显示 2 种导数光谱法没有 显著性差别，可用于药用制剂中 生育酚的测 定。此外还有三阶导数光谱，紫外光谱结合偏最 小 二 乘 （ Partial least squares PIS)等方 法 15 16。 虽然紫外及其导数光谱能有效的测定某些样 品中 含量，但该方法干扰较多，且 VI 沖各 同系物的紫外吸收波长也各不相同，使该方法在 实际应用中受到了很大的限

13、制，只适用于纯度较 高、成分单一、干扰少的样品中勺测定。 2. 2 红外光谱法 红外及近红外光谱主要由分子振动和转动能 级的跃迁而产生的，谱带较宽，吸收强度较弱， 因此常被用来测定含有 C 一 N N H 基 团的振动信息，其信息量远比紫外谱区大，可以 成功地用于定量分析。史月华等 17利用近红外光 181 中国食品添加剂 China Food Additives. 专论線达 谱法 （ Near Infrared SPecwmetiy NR)定量分 析高浓度的 VE 80% i 发现在 5777、 7197 和 8352 m_1附近有 3 个吸收峰。对浓度在 93% 97. 4%之间的 VE

14、选择 5777 的最大吸收峰， 利用其峰面积与 VE 含量间的函数关系，建立了 定标方程，并利用方程对已知浓度的样品进行预 测，以检验它与浓度间的拟合度，分析结果较 好。对浓度在 80% 97%之间的 VE 应用 PI3 对其吸收值和浓度的关系建模，用己知浓度的 VE 进行校验得到比较理想的结果。 Man 等 利 用 傅 里 叶 红 外 光 谱 （ Fourier tmnsjbm jifrared spectrosopy FT R)法测定不同浓度棕榈油酸 甘油酯中 cx 生育酚的含量。研宄表明 cx 生育 酚在 3700 325a 3100 2750和 1470 910 m_1 之间有典型的特

15、征吸收峰。作者分别利用这 3 个 区间不同组合的图谱信息建立 归模型，以 决定系数 R、 模型的校正标准误差（ sendaiden rors of calibmtiop )和预测标准误差（ En rs of prediction )为评价指标，最后选择3100 之间的图谱信息建立的模型效果最 佳。然后选择 38 组数据用于模型的建立， 12 组 数据用于模型的验证，并与 HPLC 的测定结果比 较。结果表明FT R 法与 HPLC 法测定结果相 似，因此 FT R法可用于棕榈油酸甘油酯中 生育酚含量的测定。其他学者利用相似的方法在 测定植物油中的 a 生育酚时也得出了相同的结 论 19，。 红

16、外及近红外光谱法测定 VE 快速简便，成 本较低，不需要对样品进行复杂的前处理，但其 主要用于成分单一、干扰少的植物油中 a 生育 酚的测 定，使其应用范围也受到一定的限制。 2.3 荧光法 VE 分子结构含有苯环且具有相同的共轭双 键体系，该体系离域 7电子易激发，因此具有荧 光，且其荧光强度与样品中 VE 含量成正比，可 以根据荧光的强弱计算出 VE 的含量。在现代色 谱技术没有大规模应用之前，荧光法是测定 VE 的主要方法之一。荧光法测定 VE 般要经过提 取、皂化、纯化等前处理。早在 1959年美国学者 DuggaiPi 利用荧光法在激发波长 295m?发射波 长 34 mi 处测定血

17、液和组织中的生育酚及其醋酸 酯。 Duggar 研宄显示与传统的比色法相比，荧光 法不但操作简便，灵敏度高、特异性强而且环境 友好冲性） 干扰少 （ 少量的维生素 A 及其它 脂溶性维生素不干扰测定）、最低检测量能达到 0. 005Pg/mUt 比色法高出一个数量级。国内俞 巧玲等23利用荧光法测定了食品与词料中 VEfl 勺 含量，并指出皂化是准确测定 VE 中很关键的一 步，测定结果与薄层色谱一致。阚健全 24也利用 荧光法在激发波长 295 叫发射波长 340 m处快 速测定食物中 VE其线性范围为 0.05 10Pg/ 线性相关系数 R= 0.999、平均回收率为 99. 2%、R9D

18、 5%以内，测定结果与比色法基 本一致。邵晓芬等 251 则利用荧光法同时测定食品 及饲料 的维生素 5 用石油醚 （ 3060 C) 作抽提剂和萃取剂，借乙醇介质中的抗坏血酸使 VE 避免氧化，用60%的硫酸抑制 VMf VE 的千 扰作用。样品不需经充氮、皂化和柱分离，即可 得到满意的结果。李英丽等 26针对传统荧光法中 存在萃取剂石油醚对 VE有干扰，使测定结果准 确性低的缺点，采用同步荧光光谱法测定蔬菜中 VE 消除了石油醚的干扰，提高了实验的准确 性。 荧光法特异性强、千扰少、灵敏、快速、简 单，但前处理过程对分析结果影响很大，而且只 能测定试样中总生育酚的含量，不能分析各生育 酚的

19、含量。而且生育酚各同系物的激发波长、发 射波长以及荧光强度不同，采用固定的波长所测 得的结果与真实值有误差 27。 3 电 化 学 法 利用物质的电学及电化学性质来进行分析的 方法称为电分析化学法。 VE 分子上的酚羟基可 以在碳和铂金电极上被不可逆地氧化，然后测其 氧化还原电势。利用 VE 的这一电化学特性可以 测定VEfl FI U EI$在 VE 的检测中， 文献 5S 61关于这几种检测器均做了详细的分析及 比较。 此外还有 1_ 玲卩 HPIil NMR法，不 但能检测含量，还能分析其结构，多用于某些特 定的分析，如跟踪 VE 及其衍生物在生物体特定 部位的代谢产物及机理等 62。

20、去测定维生素 E 含量，具有样品用量 少、分析时间短、分析精度高、各生育酚同系物 能分离定量等特点。 4. 4 超临界色谱法 （ SFC) 超临界色谱 （ Supercritical fluid extraction SFC)法是以超临界流体代替传统的液体和气体 流动相，以固体吸附剂或键合到载体上的高聚物 为固定相的色谱，混合物在 SPC 上分离的机理和 气相及液相色谱一样，即基于各化合物在两相间 分配系数的不同而得到分离。该法具有高效快速 等优点，适于类似于 VE 等天然活性物质的分析。 蒋崇文等 63以超临界 CQ 作流动相，乙醇作改性 剂，利用自制的超临界流体色谱分离和测定 VE 中 3

21、种生育酚异构体（、 7 和 S)含量， 3 种生 育酚在超临界流体色谱中分析时间小于 7 miP R33小于 3%。 Yam 等在 ODS胶柱上用以 超临界 CX)作流动相，甲醇作改性剂，利用紫外 检测器在 290 测定植物油中 4种生育酚异构 体含量，测定结果与 HPLQ 去测定结果基本一致。 185 中国食品添加剂 China Food Additives. 专论線达 Ibane等 M利用超临界萃取与超临界色谱联用技 术检测生育酚的 4 种异构体。更多例子可参见 Tune 等学者的关于超临界提取及色谱分析脂 溶性维生素的综述。 超临界流体具有气体和液体的双重性质，其 黏度小、传质阻力小、扩

22、散速度快，其分离能力 和速度可与 GC 相比。另外，其密度、溶解力和 速度可与 HPLC 相比，因此 SPC 是 GC 和 HPLC 法的有效补充，成为分析大分子量、难挥发、遇 热易分解物质的有效方法 67。 5 其 它 方 法 硫酸铈滴定法（简称铈量法 ） 是早期药典及 国标中 VE 的测定方法，其原理是利用 C#氧化 VE 冲的酚羟基，然后利用二苯胺作指示剂，以 C6+标准溶液滴定呈现紫色即为终点，按计量关 系即可求出试样中游离维生素 E 的量，但试剂空 白影响较大，必须进行校正。铈量法简便易操 作，多用于预混料、词料中 VE 原料的测 定 53868。此外还有旋光法 69、化学发光法 7

23、 等，这些方法都不是主流的分析方法，多用于一 些特定组分中 VE 的检测，难以通用。 6 结语 简便、快速、准确的分析方法历来是分析工 作者所致力追求的目标，而能否准确地检测到不 同形式的 VE 含量也是分析学家所面临的重要任 务。目前 VE 的分析方法已多达十几种，传统的 滴定及比色法等方法重复性和灵敏度一般，只能 测定总VE 而不能测定各个异构体的含量，不具 备选择性，一般用于初步测定。近年来， VE 的 检测技术已取得许多重大的发展，特别是现代分 析仪器与电脑技术的高度结合，使得以往由于复 杂而难以分离的多种混合组分得到迅速分离及测 定。在这些方法中 HPLQ 去由于具有简便、快速、 分

24、辨率高、检测限低等特点而备受青睐。它不仅 适合于 VE 总量的分析，同时也可作同分异构体 的分离。随着高效液相色谱设备的不断更新换 代，功能和分析手段的逐渐增加， 1 作为脂 溶性 VE 的常规检测方法，还必将会在提高检测 质量和速度上有更大的发展前景，终将成为 VE 检测技术的主流。 参考文献： 1 Bran 1 f Etnadfa J Rafaios et aj Review Vitan ji E I Jj. journal of 俶e Science of F d and Agriculture 200Q 80： 913-938. 2 parria D Detein ination of

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