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维生素PP(烟酸)的测定方法
来源:-    浏览:156   更新时间:2011年12月02日
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烟酸广泛存在于食物中。它的检测方法有多种,例如:微生物法、比色法和分光光度法。其中微生物法特异性高、精密度好、操作简单、准确度高、灵敏度高,但是耗时长、必须常年保存菌种、使用的试剂较贵、操作步骤多、检测范围窄。而比色法所用时间短、操作简单,但是此种方法所用试剂毒性大、处理样品较复杂。分光光度法的优点是:所用时间短、操作简单、所用的试剂少。缺点是:试剂毒性大、时间限制严格且对样品有很严格的限制。
烟酸的结构式如下:



一、微 生 物 法

1. 原理
一种微生物生长必需某一些维生素,Lactobacillus arabinosus的生长需要烟酸。烟酸是指具有烟酸生物学活性的吡啶-3-羧酸及其衍生物的总称。它是白色晶体,是维生素中最稳定的一种,对酸、碱、热、光及弱氧化剂都很稳定,微溶于冷水,易溶于热水及乙醇。其检出限度为10ng。
2. 适用范围
本方法来源自AOAC和国际GB 12395—90。适用于食物及饲料中的烟酸的检测。
3. 仪器
(1)电热恒温培养箱(37±0.5)℃。
(2)无菌室(紫外灯消毒)。
(3)电热手提式压力蒸汽消毒器(121℃,高压30min)。
(4)液体快速混合器。
(5)离心机(3000r/min,10min)。
(6)碱式滴定管。
(7)硬质玻璃试管。
4. 试剂
所用试剂皆为分析纯,所用水皆为蒸馏水。
(1)标准溶液的配制:
① 烟酸标准贮备液(0.1mg/mL):准确称取50.0mg已干燥恒重并贮于五氧化二磷干燥器中的烟酸标准,以25%乙醇液溶解并定容至500mL,于冰箱中保存。
② 烟酸标准中间液(1μg/mL):吸取1.00mL烟酸标准贮备液,置于100mL容量瓶中,用25%乙醇溶液定容,混匀,于冰箱中保存。
③ 烟酸标准工作液(0.1μg/mL):临用时吸取5.00mL烟酸标准中间液,置于50mL容量瓶中,用水定容,混匀。
(2)其他试剂的配制:
① 0.5mol/L Na2SO4:于2000mL烧杯中加入700mL水,加入28mL Na2SO4,用水稀释至1000mL。
② 10mol/L NaOH:溶200g NaOH于水中,稀释至500mL。
③ 0.1mol/L NaOH:取10mL 10mol/L NaOH,用水稀释至1000mL。
④ 0.04%溴甲酚绿溶液:称取0.1g溴甲酚绿于研钵中,加1.4mL 0.1mol/L NaOH研磨,加少许水继续研磨,直至完全溶解,用水稀释至250mL。
⑤ 酪蛋白(Sigma公司):称取50g不含维生素的酪蛋白,加200mL 3mol/L HCl,121℃下水解6h,将水解物转移至蒸发皿内,在水浴上蒸发至膏状。加200mL水使之溶解后再蒸发至膏状,反复3次,以除去盐酸[注意:① 酸解酪蛋白是为了去除酪蛋白中的维生素,确保培养基中不含代测的烟酸,但酸解半不一定彻底,因此选用不含维生素的酪蛋白。② 水浴蒸发时不可蒸干或使之焦煳,若溶液被蒸干,水解液所含营养物已被破坏]。
用10mol/L NaOH调节pH至3.5,以溴酚蓝作外指示剂。加20g活性炭,振摇,过滤,反复操作至滤液无色。滤液加水稀释至500mL,加少许甲苯置冰箱中保存[注意:活性炭不能在溶液中太久,否则容易破坏酪蛋白的营养成分]。
⑥ 溴酚蓝:称取0.1g溴酚蓝,用1+4乙醇溶解后,再加乙醇稀释至100mL。
⑦ 甲苯。
⑧ 2.4mol/L HCl溶液,V+V=1+4。
⑨ 1.5mol/L生理盐水:取9g NaCl溶于100mL水中。
⑩ 胱氨酸、色氨酸溶液:称取4g L-胱氨酸和1g L-色氨酸溶于800mL水中,加热至70~80℃,逐滴加入20%盐酸,不断搅拌,直至完全溶解为止。冷至室温,加水稀释至1000mL。加少许甲苯于冰箱中保存。
⑾ 腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶溶液:称取硫酸腺嘌呤、盐酸鸟嘌呤及尿嘧啶各0.1g,加75mL水和2mL浓盐酸,然后加热使其完全溶解,冷却,若有沉淀产生,加浓盐酸数滴,再加热。如此反复,直至冷却后无沉淀产生为止。用水稀释至100mL。加少许甲苯于冰箱中保存。
⑿ D-泛酸钙、对氨基苯甲酸、盐酸吡啶醇溶液:称取D-泛酸钙、对氨基苯甲酸、盐酸吡哆醇各10mg于烧杯中,以水溶解并稀释至1000mL,将此液置于棕色瓶中,加少许甲苯于冰箱中保存[注意:此溶液见光分解,因此储存于棕色瓶中]。
⒀ 0.02mol/L CH3COOH溶液:取1.18mL纯的冰醋酸,稀释至1000mL。
⒁ 核黄素、盐酸硫胺素、生物素溶液:溶解1mg生物素结晶于100mL0.01747mol/L的CH3COOH中,取此液4mL(相当于40μg生物素),加入20mg核黄素和10mg盐酸硫胺素,以0.01747mol/L醋酸溶解并稀释至1000mL,将此液置于棕色瓶中,加少许甲苯于冰箱中保存[注意:此溶液见光分解,因此贮存于棕色瓶中]。
⒂ 甲盐溶液:取25g磷酸氢二钾和25g磷酸二氢钾,加水溶解后稀释至500mL,加少许甲苯于冰箱中保存。
⒃ 乙盐溶液:取10g硫酸镁、0.5g氯化钠、0.5g硫酸亚铁和0.5g硫酸锰,加水溶解后稀释至500mL,加5滴浓盐酸,加少许甲苯于冰箱中保存。
⒄ 乙醇溶液=V/V=1/3。
⒅ 溴酚蓝:称取0.1g溴酚蓝,用1+3乙醇溶液溶解后,再稀释至100mL。
⒆ 0.04%溴麝香草酚蓝溶液:称取0.1g溴麝香草酚蓝于研钵中,加1.6mL,0.1mol/L NaOH,研磨,加少许水继续研磨,直至完全溶解,用水稀释至250mL。
⒇ 0.004%溴麝香草酚蓝溶液:量取100mL0.04%溴麝香草酚蓝溶液,加水稀释至1000mL,供滴定用。
21)基本培养基贮备液:
酸解酪蛋白 50ml
胱氨酸、色氨酸溶液 50ml
腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶溶液 10ml
d-泛酸钙、对氨基苯甲酸、吡哆醇溶液 10ml
核黄素、盐酸硫胺素、生物素溶液 10ml
甲盐溶液 10ml
乙盐溶液 10ml
无水葡萄糖 10g
无水醋酸钠 10g
(或结晶醋酸钠naac·3h2o 16.6g)

混合,加水至100mL,加热至琼脂完全溶化,以溴麝香草酚蓝为外指示剂,用盐酸趁热调pH至6.8,尽快倒入试管中,每管3~5mL,加塞棉塞,于压力蒸汽消毒器121℃灭菌10min,取出后竖直试管,冷至室温后保存于冰箱中。
(3)菌种的制备与保存:
① 菌种的制备与保存:以阿拉伯乳酸杆菌(Lactobacillus arabinosus 17-5 ATCC No.8014简称Lact.A)纯菌种接入2个或多个琼脂培养基管中,在(37±0.5)℃恒温箱中保温16~24h,取出于冰箱中保存,至多不超过2周。保存数周以上的菌种,不能立即用作制备接种液之用,一定要在使用前每天转种一次,连续2~3d,方可使用,否则生长不好。
② 种子培养液的制备:加5mL 0.1μg/mL的烟酸标准应用液于尖头试管中,加入5mL基本培养基,塞好棉塞,于压力蒸汽消毒器内(高压锅)121℃下消毒10min,取出,置于冰箱中,此管可保存数周之久。
5. 操作步骤
(1)样品制备:取含烟酸约5~50μg的均匀样品于100mL三角瓶中,加0.5mol/L H2SO4 50mL。放入高压蒸汽锅121℃下水解30min,取出,于水中冷却,用10mol/L NaOH和0.5mol/L H2SO4调pH至4.5,用溴甲酚绿做指示剂。将三角瓶内的溶液转移到100mL容量瓶中,用蒸馏水定容至100mL,滤纸过滤,保存滤液于冰箱内备测(保存期不超过36h)[注意:用0.5mol/L硫酸水解,可以断开烟酸和其他物质结合的键,使烟酸游离出来。观察溴甲酚绿至草色为终点,说明溶液pH到了4.5。调pH至4.5可以除去样品中刺激和抑制细菌生长的物质,如:淀粉、脂肪酸及磷脂。许多蛋白质的等电点也在pH4.5,所以此pH也可用来沉淀蛋白质]。
(2)接种液的制备:使用前一天,将阿拉伯乳酸杆菌菌种由贮备菌种管移种于已消毒的种子培养液中,可同时制备两管,在(37±0.5)℃的恒温箱中培养16~24h。取出离心10min(3000r/min)倾去上部液体,用已消毒的生理盐水淋洗2次,再加10mL消毒过的生理盐水,将离心管置于液体快速混合器上混合,使菌种成为混悬体,将此液倒入已消毒的注射器内,立即使用。
(3)样品标准曲线的测定:3组试管各加0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL和3.0mL工作液,每管加水稀释至5mL,再加5mL基本培养基,混匀,加棉塞。
(4)试样的测定:在试管中分别加入1、2、3、4mL样液,加水稀释至5mL,再加入5mL基本培养基,用棉塞塞住试管,将制备好的标准曲线和试样测定管放入高压锅(121℃)高压10min,冷至室温备用。
(5)接种和培养:每管种一滴接种液,于(37±0.5)℃恒温箱中培养72h[注:接种后用振荡器振荡混匀试管中的液体]。
(6)滴定:从恒温箱中取出后,将试管中培养液倒入50mL三角瓶中,用5mL 0.004%溴麝香草酚蓝分2次淋洗试管,洗液倒入该三解瓶中,以0.1mol/L NaOH溶液滴定,呈绿色即为终点,此时pH约6.8,绘制烟酸标准工作曲线,用测定管得到的值,在标准曲线上查到测定管内所含烟酸的量[注意:水解液的pH调至6.8是为了不同的试剂加入基本培养基时,不致改变基本培养基的pH。此乳酸菌生长的适宜pH为6.8]。
6. 计算
以烟酸标准系列的不同质量(μg)为横坐标,滴定所需0.1mol/L NaOH的体积(mL)为纵坐标,作为标准曲线。

式中 x——样品中烟酸的含量,mg/100g;
ρ——每毫升样品中烟酸含量的平衡值,μg/mL;
V——样品水解液定容总体积,mL;
f——样品试液的稀释倍数;
m——试样质量,g;
100/1000——折算成每100g样品中烟酸含量,mg。
7. 举例
取一螺旋藻样品1.004g(m),处理后定容为100mL(V),从中取1mL稀释至25mL(f),取1、2、3、4mL入试管中,加入水和培养基,高压消毒,培养,滴定,测量根据曲线分别得出4管C值为0.037、0.073、0.110、0.136,所以4管平均值为ρ=(0.037+0.073/2+0.110/3+0.136/4)/4=0.036。代入方程式为:χ=(ρ×V/m)×f×(100/1000)=(0.036×100/1.004)×25×(100/1000)=8.96(mg/100g)
因此得出每100g螺旋藻中含8.96mg烟酸。
8. 注意事项
(1)当管中烟酸的量少于0.05μg或多于0.3μg,即超过标准曲线范围时所得到的数值不能用于计算。
(2)3mol/L盐酸的配制方法:取250mL浓盐酸,加入750mL蒸馏水,共配成1L 3mol/L的盐酸。
(3)试管应先用洗衣粉清洗后,用水冲净,再放入酸缸中浸泡1d左右,捞出后再用自来水和蒸馏水清洗干净,晾干,方可再用。

二、比 色 法

1. 原理
烟酸和烟酰胺于pH=4.5下用稀NH4OH提取,再与CNBr溶液与10%对氨基苯磺酸反应,测其比色值。
2. 适用范围
选自AOAC;适用范围:适用于药物、食物和饲料。
3. 仪器设备
(1)容量瓶,100mL。
(2)锥形瓶,250mL。
(3)电热板。
(4)高压釜(121℃,30min)。
(5)离心管,5mL。
(6)漏斗。
(7)通风橱。
(8)酸式滴定管。
比色计(药物430~450nm,谷物470nm)。
4. 试剂
所用试剂皆为分析纯,所用水皆为蒸馏水。
(1)烟酸标准溶液:
①烟酸标准贮备液(100μg/mL):将50mg USP烟道参比标准(贮于P2O5干燥器中,放于暗处保存)。
② 标准中间液Ⅰ(10μg/mL):取少量贮备液放置至室温。用蒸馏水将10.0mL贮备液稀释至100mL。
③ 标准工作液Ⅱ(4μmg/mL):将恢复至室温的贮备液2.0mL用蒸馏水稀释至50mL。
(2)稀氢氧化铵溶液:5mL NH4OH用H2O稀释至250mL。
(3)稀盐酸:V+V=1+5。
(4)磷酸盐缓冲液(pH=8):将60gNa2HPO4·7H2O和10gKH2PO4溶于蒸馏水中并稀释至200mL。
(5)溴化氰溶液(10%,通风橱中制备):将370mL H2O温热至40℃,并加入40g CNBr。振荡至溶解冷却并稀释至400mL。溶液在冰箱保存[注意:CNBr剧毒,切勿与皮肤接触,必须在通风橱中操作]。
(6)10%对氨基苯磺酸溶液:按每次1mL将NH4OH加到20g对氨基苯磺酸和170mL蒸馏水的混合液中,直至酸溶解为止。用盐酸与蒸馏水溶液(1:1)调节pH至4.5,采用溴甲酚绿指示剂指示。稀释至200mL[注意:因为溶液有颜色会影响最后结果,所以稀释结束后溶液应几乎无色]。
(7)55%对氯基苯磺酸溶液:在55g对氨基苯磺酸中加入27mL蒸馏水和27mL NH4OH,振摇至溶解[注意:必要时加温]。用NH4OH或5NHCl调pH为7,再用蒸馏水稀释至100Ml[注意:保存在暗处]。
(8)0.5mol/L H2SO4:于2000mL烧杯中加入700mL水,加入28mL H2SO4,用水稀释至1000mL。
(9)10mol/L NaOH:溶200gNaOH于水中,稀释至500mL。
(10)盐酸。
(11)硫酸铵。
(12)氢氧化钙。
(13)对氨基苯磺酸。
5. 操作步骤
(1)样品制备:
① 药物:将药品研碎,溶于蒸馏水中,稀释定容。取10mL样品于锥形瓶中,加入10mLHCl,在电热板上加热蒸发至约2mL,冷却,加入25~50mL蒸馏水,用10mol/L NaOH或KOH溶液调节pH至2.5~4.5。过滤,弃去10mL过渡,转移至容量瓶中定容,使溶液含烟酸约4μg/mL[注意:溶液的烟酸含量应在50~200μg/mL]。
② 非谷类食品及饲料:称取约28g样品,加入0.5mol/L H2SO4 200mL,混匀,在高压釜中121℃加热0.5h。冷却,用10mol/L NaOH调节pH至4.5,以溴甲酚绿作外指示剂,用蒸馏水稀释至250mL,过滤。取17g(NH4)2SO4于50mL容量瓶中,吸取40mL样品液,用H2O稀释定容,强力振摇。过滤,混匀,取1mL作比色测定用。如果样品中烟酸含量为16mg/1b(1b=0.45kg)。最终液浓度3.2μg/mL。
移取40mL标准工作液Ⅱ至盛有17g(NH4)2SO4的50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释定容,此液含烟酸3.2μg/mL[注意:加入H2SO4主要是为了去除样品中的蛋白及其他杂质,以防其对测量结果造成影响]。
③ 谷类产品:随同样品种1试剂空白和5个浓度的工作标准液。
分别将1.5g Ca(OH)2放入7个锥形瓶中,移入0、5、10、15、20、25mL标准中间液Ⅰ和2.5g样品(含100μg烟酸),加入蒸馏水至90mL,振摇混匀。高压121℃下2h。趁热混匀,冷却至40℃,转移至100mL容量瓶中,稀释定容。
从容量瓶移50mL上清液至离心管中,冰浴15min或置于冰箱中≥2h。离心15min,吸取20mL上清液至盛有8g(NH4)2SO4和2mL磷酸盐缓冲液的离心管中。振荡溶解并温热至55~60℃。离心5min,过滤。
(2)操作程序:
①药物制剂和非谷类食物和饲料:假如10%的对氨基苯磺酸溶液,CNBr溶液,在通风橱中用酸式滴定管滴入,用标准工作液Ⅱ,如下表制备各管:
试    剂 标准空白/ml 样品空白/ml
标准溶液 1.0 1.0
  h2o 5.0 5.0
  稀nh4oh 0.5 0.5
  10%对氨基苯磺酸 2.0 2.0
  稀hcl 0.5 0.5
样品溶液    
  标准溶液 1.0 1.0
  稀nh4oh 0.5 0.5
  cnbr 5.0 5.0
  10%对氨基苯磺酸 2.0 2.0
  h2o 0.5 0.5

注:CNBr有毒,注意通风。

每只样品都要分别制备样品空白。
将标准和样品移入试管中,分别加入5mL蒸馏水作为标准空白和样品空白。转动试管内的液体,立即加入稀NH4OH,转动,加对氨基苯磺酸,再次旋转混合。立即加入0.5mL稀HCl,混匀,置于光电比色计上,加入对氨基苯磺酸后30s内在430nm和450nm波长之间任意波长调节仪器至0的A值(A是吸光度值)。从加入稀NH4OH开始按标准空白同样的方法处理标准溶液。立即转动管子,加CNBr溶液并再次转动混匀,在加入CNBr溶液后30s后转动管子,加入对氨基苯磺酸溶液,再转动。立即加入0.5mL蒸馏水,混匀,加塞。测量[注意:加入对氨基苯磺酸溶液后1.5min时颜色最深,保留2min,然后慢慢退色]。
将样品空白设在0,测样品溶液的A值。若标准和样品液含量大致相等,则烟酸含量与A值成正比。
② 谷类制品:取5只试管,其中两只加入5mL标准液,两只加入5mL样品液,另一只加入5mL蒸馏水做试剂空白。于一只空白管,一只标准管和一只样品管各加10mL蒸馏水,将所有管置于冰中冰浴30min。对剩下的管按顺序加入10mL冷的CNBr,30s后加入1.0mL 55%对氨基苯磺酸溶液。
用标准空白在470nm处,调比色计为0,加入对氨基苯磺酸后12~15min读出其他各管的A值[注意:放入比色计前,试管必须冷却一致,每管必须拭干。如管呈雾状,浸于热水中片刻,测定前拭干]。
6. 计算
将扣除试剂空白的标准A对烟酸含量μg/mL做图,画出适宜的直线,从此图上求出已扣除样品空白和试剂空白后样品校正的A所对应的浓度c。
烟酸(mg)/样品(g)=c/10ng样品
7. 注意事项
(1)CNBr溶液有毒,要注意安全。
(2)样品不同,处理方法不同,不要混淆。
(3)注意通风橱的通风。
(4)因为采用比色法测量,因此样品含有色素易干扰测定,影响测定结果的正确性。
(5)试管应先用洗衣粉清洗后,用水冲净,再放入酸缸中浸泡1d左右,捞出后再用自来水和蒸馏水清洗干净,晾干,方可再用。
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