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1、中南大学食品分析课程论文题 目：食品中叶酸的测定方法学生姓名：毛慧悦所在学院：化学化工学院专业班级：应用化学1105班学生学号：1505110706 指导老师：张泰铭1叶酸11.1叶酸的化学结构11.2叶酸的理化性质11.3叶酸的作用效果22果蔬中叶酸含量的测定方法22.1化学发光测定法22.2离子捕获法32.3 Fenton 试剂氧化-荧光分析法32.4催化氧化荧光法32.5衍生荧光法42.6间接原子吸收光谱法43保健品中叶酸的测定方法53.1铽一环丙沙星稀土敏化荧光猝灭法53.2表面等离子共振技术（SPR）53.3高效液相色谱法（HPLC）法53.4高分离度快速液相色谱法（RRLC）63.
2、5氨基硅油修饰碳糊电极阳极伏安法63.6发光免疫法73.7 PEI修饰的量子点作为叶酸荧光探针74结论与展望74.1结论74.2展望8食品中叶酸的测定方法毛慧悦(中南大学，湖南长沙410012)摘要：叶酸，又称为维生素B9,是维生素B9的水溶形式。叶酸是一种重 要的一碳载体，在核苷酸合成等重要生理代谢功能方面有非常重要的作用。因此 叶酸在细胞分裂和生长过程(如婴儿发育、怀孕)中有着重要的作用。叶酸的检 测已成为食品研究中的热点，本文从叶酸的结构和检测几个方面展开研究，并重 点阐述了果蔬和保健品中叶酸的几种测定方法。关键词：叶酸；测定方法；果蔬；保健品Testing of folic acid
3、in foodsMAOHui-yue(CentralSouthUniversity，HunanChangsha410012，China)Abstract： Folic acid, also known as vitamin B or Bc, a water-soluble form of vitamin B9. Folic acid is an important one-carbon carrier in nucleotide synthesis, metabolism of many important physiological functions of homocysteine re
4、methylation plays an important role. Therefore, there is a particularly important role of folic acid in the rapid cell division and growth (such as infant development, pregnancy) in. Folic acid food testing has become a hot research paper from the structure, preparation of folic acid, extraction and
5、 detection aspects of a study, and focuses on the determination of several fruits and vegetables and health supplements of folic acid.Key words： folic acid； testing； vegetables and foods； health products.1叶酸1.1叶酸的化学结构叶酸(Folic acid)，是维生素B9的水溶形式，也被称为蝶酞谷氨酸。叶酸在人 体中的含量虽然不多，但是却是人类生理活动必不可少的。具有促进泌乳、美肤 黑发和防治
6、口腔溃疡的功效，天然叶酸存在于绿叶果蔬和动物肉蛋奶、肝脏中1。叶酸主要是作为甲基供体参与甲基化反应与去氧核糖核酸的合成，它是不能 被直接利用的，是要通过连续的活化反应后才能发挥其生理功能，缺乏叶酸将会 引起人体异常2。叶酸是由蝶啶、对氨基苯甲酸和谷氨酸连结而成，即由a-氨基一 4-羟基蝶啶与对氨基苯甲酸相连，然后以-NH-CO-键与谷氨酸连接而成1结构式如图一。H NCHCNCH CHs CHjCOOHCOOH谷氨酸喋酸叶酸图一叶酸的结构式1.2叶酸的理化性质叶酸是一种晶体，对热不稳定，将其放在两百度左右的环境中会被分解。叶 酸溶于碱溶剂，但对于许多有机溶液而言均不溶。叶酸在碱性环境下比在溶液
7、呈 酸性的环境下要稳定的多。溶液的酸度低于5左右时非常不稳定，叶酸在此环境 下物质结构会被分解。叶酸对光不稳定，见光易被分解，尤其容易被紫外线所破 坏，常温下保存也会引起损失，因此叶酸要处在密封、避光和低温的环境中保存3。1.3叶酸的作用效果从许多研究报道看来，叶酸最主要的作用是体现在孕妇与胎儿的健康方面， 贫血是孕妇和胎儿很容易发生的病症，研究表明，这种情况下的贫血一般来说是 缺乏叶酸所致，病因通常被认为是在生成叶酸辅酶的过程中某种未知物质的代谢 不足。正在发育的胎儿对于母体的营养物质的要求非常高，其中一点是要有大量 的叶酸在母体中储存。但许多情况下孕妇在怀孕初期，由于孕吐导致进食过少甚 至
8、厌食就很容易引起孕妇体内缺乏叶酸的储存，这对胎儿和孕妇的健康十分不利。叶酸在孕期存储不足就会导致在孕妇临产或产后早期，叶酸非常容易被耗尽 的情况，叶酸储存耗尽极易引起妊娠毒血症或巨红细胞性贫血等病症。另外，叶酸缺乏对于新生儿而言是一个较为严重的问题，轻则肠胃不适，重 则发育迟缓。新生儿的神经系统发育等，都与叶酸的缺乏有着不可避免的关系。 有实验表明，叶酸缺乏也会导致胃肠功能障碍、神经系统疾病甚至癌症的产生。叶酸的缺乏会导致许多疾病产生，但体内叶酸含量的过量也会不利于健康。 如果摄入量过高会慢慢地改变人类的基因组成，导致后代对于某些致命性疾病的 抵抗力减弱4。2果蔬中叶酸含量的测定方法2.1化学
9、发光测定法化学发光法种类较多，有液相发光和气相发光，后来技术改进后又发明了生 物发光。科学家发现化学发光也可与许多先进技术联用，如与分子印迹技术的联 用，与毛细管电泳法和低压离子色谱的联用等5。化学发光的原理比较简单，是指在化学反应中，反应物或其他可接受能量的 物质，吸收反应过程中产生的化学能，被激发而处于激发态，回到基态时产生一 定频率的光波辐射，这就是化学发光。化学发光法相较于其他测定叶酸含量的方法而言灵敏度高、重现性好并且操 作简单等显著优点。这种方法比较适用于对含叶酸浓度较低的果蔬的检测，因为 其灵敏度高，检测的结构也较其他方法更为准确。2.2离子捕获法离子捕获法的原理是要将样品中的叶
10、酸变成游离态，可以在样品中加入脂肪 胺聚氧乙烯醚，之后叶酸与结合蛋白分离，叶酸与亲核基团结合，最后与改性涤 纶纤维结合，最后定量分析样品中叶酸的含量，即质量分数4。从离子捕获法的原理来看，该法的绝对优势在于其既可以定性，还可以定量， 对于尚无标准样品的未知叶酸含量的果蔬而言，是非常适合的方法。2.3Fenton试剂氧化-荧光分析法Fenton试剂是化学家Fenton首次发现的，所以被命名为芬顿试剂。这种试剂 是一种混合试剂，包含双氧水与亚铁离子，氧化能力很强。许多有机化合物都能 被氧化，氧化效果明显。氧化机理比较复杂，首先是过氧化氢与亚铁离子反应生 成游离的OH和氢氧根离子，与有机物反应而消耗
11、掉了OH。通过填充未饱和的C -C键，羟基无选择性地与有机物迅速反应。同时，研究表明Fenton试剂具有一 定的絮凝沉淀功能。Fenton试剂是一种极强的氧化剂，可用于叶酸的测定，叶酸能被Fenton试 剂反应产生的自由基可将氧化，叶酸被氧化成蝶啶-6-羧酸荧光强度大大增强， 更易于检测6。2.4催化氧化荧光法催化氧化荧光法中要求在PH为5的酸性介质（多为醋酸-醋酸钠缓冲对）中 和80摄氏度左右的水浴加热的环境中进行，钻离子直接催化KIO氧化叶酸使其 生成氧化产物蝶啶-6-羧酸，使其发出荧光，在实验过程中了解到反应需要较长 的时间，但是当体系中加入钻离子之后，反应的速率曲线明确表明反应速度显著
12、加快，而且荧光强度大大增大，更易被检测。从反应的光谱形状来看，由于形状 并没有改变，所以认定钻离子在反应体系中只起到了催化作用，并没有影响到物 质的化学结构7。2.5衍生荧光法前文有介绍叶酸的结构，可以知道叶酸的共扼性不强，荧光较弱。溶液呈酸 性条件和光照条件下叶酸容易被破坏，极不稳定。衍生荧光法需要破坏叶酸的肽 胺键，使叶酸生成荧光强度更大的蝶啶-6-羧酸。前文亦有介绍在酸性条件下叶 酸不稳定。所以我们在PH低于5的情况下氧化叶酸，并用紫外光线照射样品。实验发现叶酸的荧光很弱，线性范围非常窄，而氧化后紫外光照衍生荧光法 的方法有很高的灵敏度。经过酸性介质和强氧化剂氧化剂紫外光照射处理后产生
13、的氧化产物荧光强度增强，使样品灵敏度提高了两到三个数量级8。2.6间接原子吸收光谱法原子吸收光谱法的原理是利用气态原子吸收特定波长的光辐射，使原子中外 层的电子从基态跃迁到激发态的现象的一种检测方法9。不同电子能级跃迁吸收 的光的频率不同，释放能量产生的光波长也就会不同，根据释放出的光的频率和 波长的测定可以对元素定性，也可以通过测定释放的光波的强度测定样品中待测 组分的含量。适用对样品的痕量组分的分析。查资料已知叶酸在碱度环境下比较稳定，间接原子吸收光谱法是在一定的碱 度下，使叶酸与镁离子反应完全沉淀，然后测定清液含量。首先将果蔬样品中的 叶酸溶于Na2CO3溶液中，经过超声振荡后离心分离提
14、取，调节溶液为一定的碱 度，并加入一百毫克每升的镁离子溶液，使其充分反应后沉淀，然后吸取离心后 的上层清液里的镁离子浓度，间接计算得到叶酸的含量。间接原子吸收光谱法方过程简单、测定快速、干扰小、灵敏度高而且精密度 好，非常适用于测定果蔬中的叶酸含量的分析。3保健品中叶酸的测定方法3.1铽一环丙沙星稀土敏化荧光猝灭法就目前所知的叶酸的检测方法有许多都存在这各自的缺陷，比如紫外光谱法 测定叶酸的干扰多，某些荧光法的重现性差。将叶酸分子作为整体进行荧光分析 的方法，还没有产生，基本上所有的方法都破坏了叶酸分子的结构。铽一环丙沙 星稀土敏化荧光猝灭法利用铽与环丙沙星反应的产物能产生“稀土敏化荧光”铽
15、的特征峰，之后加入叶酸可碎灭铽与环丙沙星反应体系在某波长的特征荧光。在 这种原理上建立的荧光法保全了叶酸分子结构的完整性10。3.2表面等离子共振技术（SPR）表面等离子体共振技术试最近快速发展的新型检测技术，这种原理制造的生 物传感器可以实时检测分子之间的作用，而且测量结果十分准确，不用对样品分 子，即叶酸进行标记。表面等离子共振技术，是一种快速定量测定保健品中叶酸的方法。用SPR 芯片表面与叶酸共价偶联，在保健品中添加梯度质量浓度的叶酸用以检测芯片的 稳定性。实验结果表明SPR可以在四小时内完成样品的前处理和测定并且能够快 速定量。本实验利用SPR技术相较于其他方法而言，它的优点在于操作简单、灵 敏度高、重现性好，可用于大批量的奶粉中叶酸的检测11。3.3高效液相色谱法（HPLC）法高效液相色谱以液体为流动相，采用高压输液系统，将待测体系压入色谱柱 中，在柱内分离，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分离与分析。可通过 其原理建立HPLC法测定保健食品中叶酸含量的方法。查资料已知叶酸在水中不 溶，但是能溶于碱性溶液并在其中能稳定存在，通过实验得知在0.500氨水百分 之七十甲醇溶液介质中提取叶酸的效果最好，且选择性高，所以可以采用上述介 质溶液作为提取溶液，然后浓缩定容进行测定
