文档介绍：荧光法测定硫胺素的方法研究
(理学院,应用化学系,应用化学专业(食品科学方向) 林淑盈)
(学号:2000141008)
摘要:本文研究了β-环糊精和超声波振荡对荧光法测定硫胺素的增敏增稳作用。
结果发现,在碱性条件下,硫胺素可与亚硝酸根反应生成会发荧光的物质,且该体系荧光值
在加入β-环糊精并使用超声波振荡后有所增强。在此基础上,建立了荧光法测定硫胺素的
新方法。在该方法下,测得硫胺素的浓度在 ×10-6mol/L-×10-6mol/L 范围时,荧光
值的增加与硫胺素的浓度呈现良好的线性关系。用该方法对自配样品进行测定,回收率为
84%-118%,相对标准偏差为 %-%,结果令人满意。
关键词:亚硝酸钠硫胺素硫胺荧β-环糊精荧光法
教师点评:林淑盈同学用荧光分析法对硫胺素进行了测定。在不同的实验体系下,对影
响硫胺素荧光强度的各种反应条件和实验条件进行了测定,发现体系荧光值在加入β-环糊
精并使用超声波振荡后有所增强,从而得出测定硫胺素的最佳实验条件;并在最佳条件下,
对样品进行分析测定,得到了较为满意的结果。该同学实验设计合理,思路清晰,数据完善,
并能对实验结果进行较好地分析综合,较好地完成了论文。全体评委一致认为林淑盈同学已
具有较强的独立分析思考问题和解决问题的能力,推荐该论文为优秀本科毕业论文。(点评
教师:陈志行,副教授)
维生素 B1 又称硫胺素(thiamine),是人体不可缺少的物质。硫胺素是水溶性维生素,
在体内参与糖类的中间代谢,主要以焦磷酸硫胺素的形式即辅羧化酶参与α-酮酸的脱羧。
若机体硫胺素不足,则辅羧化酶活性下降、糖代谢受障碍,并影响整个机体代谢过程。其中
丙酮酸脱羧受阻、不能进入三羧酸循环,不继续氧化,在组织中堆积。此时神经组织供能不
足,因而可出现相应的神经肌肉症状如多发性神经炎、肌肉萎缩及水肿,严重时还可影响心
肌和脑组织的结构和功能。健康成人体内硫胺素总量约为 25mg,不能大量贮存,摄食过多
时由尿排出,故需每天从食物摄取[1]。
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硫胺素无荧光,但其氧化产物硫胺荧则有较强的荧光。因此,荧光法测定硫胺素必须
将硫胺素氧化为硫胺荧才能进行,寻找适合的氧化剂是荧光法测定硫胺素的关键。已报道的
[2,3] [4] [5] [6] [7] [8] -[9]
氧化剂有 K3[)6] 、Hg(Ⅱ) 、 H2O2 、 V(Ⅴ) 、钼酸铵、V(Ⅳ) 、NO2
=
等。本实验采用 NO2 作为氧化剂进行实验。
当某些物质被光照射时,它会吸收某些频率的光,而发射出波长更长的光,当照射光停
止时,发射光也随即消失,这就是荧光现象,它所产生的发射光叫做荧光。分子荧光常常发
生在具有某些特定结构(如含有π-π共轭体系)的分子中,当这些处于基态能级的分子吸
收了一定频率的光后,便被激发至其电子激发态能级中的某个振动能级,然后通过相互碰撞
或和其他分子(如溶剂分子等)碰撞而消耗了这些振动能级之间的能量,急剧降至激发态的
最低振动能,这种跃迁称为无辐射跃迁,它不会发光。当电子激发态的最低振动能级继续下
降至基态的各个不同的振动能级时,则以荧光的形式发出能量。较高的基态振动能级的分子
再经过分子间的碰撞失去部分能量回到最低基态振动能级,如图 1 所示。由于荧光的能量比
激发光的能量略小,故荧光的波长稍长于入射光波长[10]。
图 1:荧光光谱能级跃迁示意图
硫胺素的氧化产物硫胺荧在紫外光的照射下,分子吸收能量,变成激发态,当其从激发
态失去能量时,就会发荧光。硫胺荧的激发波长为λ=380nm,发射波长为λ=437nm[9]。
有文献报道环糊精具有荧光增稳增敏作用[11]-[14]。β-环糊精(β-Cyclodextrin,简称β
-CD)由七个 D—(+)—吡喃葡萄糖组成,其每个葡萄糖都取椅式构象,通过α— 1,4—甙链
首尾相接形成—个环状分子,具有一个略呈截锥形的圆筒结构。每个单糖 C2、C3 上含有的
两个仲羟基,处于锥形圆筒开口较大的筒口上,并且都朝—个方向按顺时针排布,其 C6 伯
羟基则处于锥形圆筒开口较小的一侧。这样,β-CD 分子外侧因布满了羟基而显亲水性,
其锥形圆筒内侧有两圈 C3、C5 上的氢原子,碳氢键中间夹着一圈缩醛氧原子(醚环)结构,
具有较强的疏水性,能包结多种客体分子[12]。β-环糊精的结构如图 2 所示。当客体分子
进入β-CD 分子,就会形成特殊结构的包络物。环糊精包络物的结构主要有两种类型:(a)
笼型,环糊精分子非同轴排列,被包合的客体分子充塞于环糊精腔内;(b)管道型,环糊精