番茄红素检测方法的改进(1)
摘 要：番茄红素是一种优良的天然色素，在诸多方面都有很高的应用价值，但由于其自身稳定性差，因此如何准确测定其含量成为一大难题。本文采用分光光度法通过在不同条件下进行对比分析，包括紫外色谱不同波长、不同溶剂、不同温度、不同提取时间和不同溶剂量等，找出最佳分离溶剂、提取温度、时间的测试方法。并通过标准溶液建立吸光度的回归方程，按上述最优条件进行样品吸光度测量对比，验证结果的可靠性。
关键词：番茄红素 分光分度法 最优化
番茄红素是一种脂溶性不饱和碳氢化合物，也是一种不含氧的类胡萝卜素，是广泛存在于自然界中的一种天然色素。其化学分子式为C14H56，分子量为536.85，溶点为174℃，纯品是深红色针式形状的结晶体，稍带些许金属光泽。番茄红素具有独特的分子结构——由11个共轭双键和2个非共轭双键组成，这种独特的分子结构造成它对光照反映十分敏感，特别是日光和紫外光[1-3]。番茄红素分布非常广泛，其中番茄果实中的含量最高，同时胡萝卜、红色葡萄柚、木瓜、西瓜等植物的果实和根部中也含有这一成分，由于其最早是从番茄中提取出来的，故被命名为番茄红素[4]。
, 百拇医药
因番茄红素独特的分子结构，造成其稳定性较差——在不同的温度下容易发生顺反式异构化和氧化分解。据文献记载，到目前为止共发现72个与番茄红素不同的异构体[5]，其中顺式异构体熔点低、极性强、易溶解，反式结构稍差，因此氧、光、酸、热等因素会对番茄红素的稳定性产生很大影响。
番茄红素常与其他类胡萝卜素共同存在于各种果实中，它们的结构十分相似，因此如何准确、快速地测量出番茄红素的含量是研究人员一直所面临的难题。据文献报道，目前主要的检测方法有液相色谱法(HPLC)、分光光度法、色差法及扫描比色法等。由于其中有些方法要求使用高纯度标准样品，有的程序操作繁杂，还有的提取溶剂存在毒性，因此本文采用分光光度法进行测量，通过分析不同条件下的反应来确定一种准确、快速、方便的番茄红素测定方法。
1 试验部分
1.1 试验方法
对番茄红素进行有机溶剂的提取，对提取液进行过滤，用紫外可见分光光度计测量滤液的吸光度值，然后按测定的吸光值，对比标准样品的摩尔消光系数并计算番茄红素的含量。
, 百拇医药
1.2 试剂与设备
1.2.1试剂
乙酸乙酯、三氯甲烷、正己烷、6号溶剂、番茄红素标准品。
1.2.2设备
精密分析天平(0～80g)：赛多利斯(十万分之一)；紫外可见分光光度计：TU 1810SPC。
2 实验分析与结果讨论
2.1 吸收光谱波长的选择
由于番茄红素与β-胡萝卜素的吸收光谱较为接近，为避免吸收光谱之间的影响，本实验将番茄红素样品和β-胡萝卜素样品分别溶入4种不同的溶剂中，即乙酸乙酯、6号溶剂、三氯甲烷、正己烷。然后在300～600nm范围内进行扫描，得出它们的吸收光谱(如图1)。根据测量，番茄红素和β-胡萝卜素在不同溶剂中对紫外吸收光谱的吸收峰值见表1。
, http://www.100md.com
由以上光谱图和吸收峰值表可知，番茄红素和β-胡萝卜素在不同溶剂中都有类似的吸收峰，且吸收峰的形状类似，但位置略有变化，吸收峰最高位置均为中间部分。同时可知，在番茄红素的吸收峰时，β-胡萝卜素在此位置也有吸收峰，因此造成β-胡萝卜素对番茄红素的测定有很大影响。但是，番茄红素在502nm吸收峰位置时其吸收强度很大，β-胡萝卜素在这一位置的吸收强度却很小，故选择502nm作为吸收光谱可避免β-胡萝卜素带来的影响。
2.2 溶剂的选择和影响
根据工业中对胡萝卜素的提取工艺，常用的溶剂有乙酸乙酯、6号溶剂、三氯甲烷、正己烷，为充分了解各种溶剂的性质以为后续测定提供依据，本试验分别对4种溶剂进行对比分析。
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称4份重量为1g的番茄红素，分别加入20mL乙酸乙酯、6号溶剂、三氯甲烷、正己烷中，如果完全溶解，则再称取4份重量为1g的番茄红素分别加入4种溶液，保证番茄红素达到饱和。然后，依据各溶液沸点(乙酸乙酯77℃、6号溶剂67.5℃、三氯甲烷61℃、正己烷69°C)在20～70℃之间的特性，每隔10℃测量一次吸光值，对比测算出其溶解浓度，进而得出溶解性较好的溶剂。4种不同溶剂的溶解度趋势如图2～5。
从图2～5中可以看出，三氯甲烷溶解度最大，但毒性亦較大；其次分别为乙酸乙酯、6号溶剂、正己烷，其中乙酸乙酯成本较低且毒性小，因此，选择乙酸乙酯作为提取剂进行后续试验。
2.3提取温度的选择和影响
称取6份重量为1g的番茄红素，分别溶入20mL乙酸乙酯中，分别在25、30、35、40、45、50、55℃的温度下恒温2h后，过滤，各取滤液1mL定容到一定体积，测定吸光值，结果见图6。
由图6可知，温度对番茄红素的提取率有明显影响——不高于50℃时，提取率随温度的升高逐渐增大，溶解度也随之增大，吸光度也在增大；但温度高于50℃后，吸光度开始逐渐下降。所以，温度保持在50℃时番茄红素的提取效果最为适宜。
2.4提取时间的选择和影响
称取5份重量为1g的番茄红素，分别溶入20mL乙酸乙酯中，在50℃下恒温1、1.5、2、2.5、3h后，过滤，各取滤液1mL定容到一定体积，测定吸光值，结果见图7。
, http://www.100md.com(聂院玲 李振兴)
关键词：番茄红素 分光分度法 最优化
番茄红素是一种脂溶性不饱和碳氢化合物，也是一种不含氧的类胡萝卜素，是广泛存在于自然界中的一种天然色素。其化学分子式为C14H56，分子量为536.85，溶点为174℃，纯品是深红色针式形状的结晶体，稍带些许金属光泽。番茄红素具有独特的分子结构——由11个共轭双键和2个非共轭双键组成，这种独特的分子结构造成它对光照反映十分敏感，特别是日光和紫外光[1-3]。番茄红素分布非常广泛，其中番茄果实中的含量最高，同时胡萝卜、红色葡萄柚、木瓜、西瓜等植物的果实和根部中也含有这一成分，由于其最早是从番茄中提取出来的，故被命名为番茄红素[4]。
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因番茄红素独特的分子结构，造成其稳定性较差——在不同的温度下容易发生顺反式异构化和氧化分解。据文献记载，到目前为止共发现72个与番茄红素不同的异构体[5]，其中顺式异构体熔点低、极性强、易溶解，反式结构稍差，因此氧、光、酸、热等因素会对番茄红素的稳定性产生很大影响。
番茄红素常与其他类胡萝卜素共同存在于各种果实中，它们的结构十分相似，因此如何准确、快速地测量出番茄红素的含量是研究人员一直所面临的难题。据文献报道，目前主要的检测方法有液相色谱法(HPLC)、分光光度法、色差法及扫描比色法等。由于其中有些方法要求使用高纯度标准样品，有的程序操作繁杂，还有的提取溶剂存在毒性，因此本文采用分光光度法进行测量，通过分析不同条件下的反应来确定一种准确、快速、方便的番茄红素测定方法。
1 试验部分
1.1 试验方法
对番茄红素进行有机溶剂的提取，对提取液进行过滤，用紫外可见分光光度计测量滤液的吸光度值，然后按测定的吸光值，对比标准样品的摩尔消光系数并计算番茄红素的含量。
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1.2 试剂与设备
1.2.1试剂
乙酸乙酯、三氯甲烷、正己烷、6号溶剂、番茄红素标准品。
1.2.2设备
精密分析天平(0～80g)：赛多利斯(十万分之一)；紫外可见分光光度计：TU 1810SPC。
2 实验分析与结果讨论
2.1 吸收光谱波长的选择
由于番茄红素与β-胡萝卜素的吸收光谱较为接近，为避免吸收光谱之间的影响，本实验将番茄红素样品和β-胡萝卜素样品分别溶入4种不同的溶剂中，即乙酸乙酯、6号溶剂、三氯甲烷、正己烷。然后在300～600nm范围内进行扫描，得出它们的吸收光谱(如图1)。根据测量，番茄红素和β-胡萝卜素在不同溶剂中对紫外吸收光谱的吸收峰值见表1。
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由以上光谱图和吸收峰值表可知，番茄红素和β-胡萝卜素在不同溶剂中都有类似的吸收峰，且吸收峰的形状类似，但位置略有变化，吸收峰最高位置均为中间部分。同时可知，在番茄红素的吸收峰时，β-胡萝卜素在此位置也有吸收峰，因此造成β-胡萝卜素对番茄红素的测定有很大影响。但是，番茄红素在502nm吸收峰位置时其吸收强度很大，β-胡萝卜素在这一位置的吸收强度却很小，故选择502nm作为吸收光谱可避免β-胡萝卜素带来的影响。
2.2 溶剂的选择和影响
根据工业中对胡萝卜素的提取工艺，常用的溶剂有乙酸乙酯、6号溶剂、三氯甲烷、正己烷，为充分了解各种溶剂的性质以为后续测定提供依据，本试验分别对4种溶剂进行对比分析。
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称4份重量为1g的番茄红素，分别加入20mL乙酸乙酯、6号溶剂、三氯甲烷、正己烷中，如果完全溶解，则再称取4份重量为1g的番茄红素分别加入4种溶液，保证番茄红素达到饱和。然后，依据各溶液沸点(乙酸乙酯77℃、6号溶剂67.5℃、三氯甲烷61℃、正己烷69°C)在20～70℃之间的特性，每隔10℃测量一次吸光值，对比测算出其溶解浓度，进而得出溶解性较好的溶剂。4种不同溶剂的溶解度趋势如图2～5。
从图2～5中可以看出，三氯甲烷溶解度最大，但毒性亦較大；其次分别为乙酸乙酯、6号溶剂、正己烷，其中乙酸乙酯成本较低且毒性小，因此，选择乙酸乙酯作为提取剂进行后续试验。
2.3提取温度的选择和影响
称取6份重量为1g的番茄红素，分别溶入20mL乙酸乙酯中，分别在25、30、35、40、45、50、55℃的温度下恒温2h后，过滤，各取滤液1mL定容到一定体积，测定吸光值，结果见图6。
由图6可知，温度对番茄红素的提取率有明显影响——不高于50℃时，提取率随温度的升高逐渐增大，溶解度也随之增大，吸光度也在增大；但温度高于50℃后，吸光度开始逐渐下降。所以，温度保持在50℃时番茄红素的提取效果最为适宜。
2.4提取时间的选择和影响
称取5份重量为1g的番茄红素，分别溶入20mL乙酸乙酯中，在50℃下恒温1、1.5、2、2.5、3h后，过滤，各取滤液1mL定容到一定体积，测定吸光值，结果见图7。
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