Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trƣờng Đại học sƣ phạm hà Nội 2
Khoa hoá học
----------------------------

dƣơng phƣơng thảo

xác định hàm lƣợng vitamin c trong thuốc
beplex c và juvit c bằng phƣơng pháp vôn ampe

Tóm tắt Khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hoá phân tích

Người hướng dẫn khoa học
ths. phí văn hải

Hà Nội - 2010

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trƣờng Đại học sƣ phạm hà Nội 2


xác định hàm lƣợng vitamin c trong thuốc
beplex c và juvit c bằng phƣơng pháp vôn ampe

Khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hoá phân tích

Hà Nội – 2010

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN!
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới ThS. Phí Văn Hải đã
hướng dẫn, chỉ bảo em tận tình, giúp em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
này.
Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo
trong khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tận tình dạy dỗ
em trong quá trình học tập.
Do thời gian có hạn nên những vấn đề trình bày trong bản khóa luận
này không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý của
các thầy giáo, cô giáo và các bạn sinh viên để khóa luận của em được đầy đủ
và hoàn thiện hơn.



Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI................................................................................... 7
CHƢƠNG 1...................................................................................................... 8
TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU ......................................................................... 8
1.1. Đại cương về vitamin C ............................................................................. 9
1.1.1. Công thức và nhận định .................................................................... 9
1.1.2. Tính chất hóa học ........................................................................... 10
1.1.3. Tính chất sinh lý ............................................................................. 14
1.1.4. Các nguồn cung cấp vitamin C ....................................................... 14
1.2. Các phương pháp xác định Vit.C ............................................................. 16
1.2.1. Phương pháp phân tích hóa học ...................................................... 16
1.2.2. Nhóm các phương pháp phân tích công cụ..................................... 18
CHƢƠNG 2.................................................................................................... 29
THỰC NGHIỆM ........................................................................................... 29
2.1. Dụng cụ và hóa chất ................................................................................. 29
2.1.1. Dụng cụ ........................................................................................... 30
2.1.2. Thiết bị, máy móc .......................................................................... 30
2.1.3. Hóa chất .......................................................................................... 30
2.2. Các vấn đề nghiên cứu ............................................................................. 30
2.2.1. Nghiên cứu cơ bản .......................................................................... 30
2.2.2. Ứng dụng xác định Vit.C trong mẫu thực tế .................................... 40
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học

Khoá luận tốt nghiệp

Vitamin C (Vit.C) hay còn gọi là axit ascobic, là chất dinh dưỡng rất
cần thiết cho sự sống của sinh vật. Nó giữ vai trò quan trọng cho quá trình
chuyển hóa protein cụ thể là oxi hóa nhiều axit amin thơm như Tyrozin,
phenylalinin.
Có khả năng chống oxi hóa: Vit.C đóng vai trò quan trọng trong việc
ngăn chặn quá trình sản xuất các gốc tự do, bảo vệ axit béo không no của
màng tế bào, đồng thời bảo vệ vitamin E là chất chống oxi hóa của màng tế
bào. Kích thích quá trình tổng hợp và duy trì chất keo, kết quả là tăng sức đề
kháng của các mô.
Sự thiếu hụt vitamin C dù chỉ là hàm lượng nhỏ sẽ gây nhiều ảnh
hưởng xấu đến sức khỏe, gây bệnh scorbut biểu hiện ban đầu: mệt mỏi, đau
cơ, xương khớp, chán ăn, da khô ráp, chảy máu nước răng, thiếu máu…
Nếu không điều trị kịp thời sẽ bị phù tiểu cầu thần kinh bị kích thích
xuất huyết não và chết.
Vitamin C được tìm thấy trong trái cây, rau quả, dược phẩm, đồ đóng
hộp, nước uống trái cây…
Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng Vit.C trong đó phương
pháp von-ampe là một trong những phương pháp được sử dụng và hiện nay
đã phát triển nhanh thành một trong các phương pháp phân tích Hóa Lý chủ
yếu.
Với mong muốn hiểu biết sâu về phương pháp von-ampe và áp dụng
phương pháp này để xác định vitamin C trong dược phẩm. Chính vì vậy tôi
chọn đề tài: “Xác định hàm lượng Vitamin C trong thuốc Beplex C và Juvit
C bằng phương pháp vôn-ampe”.

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
Dương Phương Thảo


1

O

4
3

HO

pK1 ( C3 OH )

4,2

pK2 ( C2 OH )

11,6

2

OH

(*)

Trong công thức cấu tạo của axit ascobic, C4*, C5* là cacbon bất đối, vì
vậy tồn tại 4 đồng phân quang học: axit L-ascobic, axit izo L-ascobic, axit Dascobic, axit izo D-ascobic. Trong các đồng phân này chỉ có axit L-ascobic
và izo L-ascobic là có tác dụng chữa bệnh, còn các đồng phân D. và izo D. là
các antivitamin, tức là chất ức chế tác dụng của vitamin. Trong thiên nhiên
chỉ tồn tại dạng axit L-ascobic, còn các đồng phân khác chỉ thu được bằng
còn đường tổng hợp.

O

O

OH

HO

O

Axit L-ascobic

+ 2H+ + 2e-

O

Axit L-đehidroascobic

Thế khử của nó phụ thuộc nhiều vào pH của môi trường.
Axit ascobic ở dạng khan khá bền vững nhưng do trong phân tử có 2
nhóm OH- đính vào C chưa no (C2, C3) nên khi bị ẩm ướt hoặc trong dung
dịch nó rất dễ bị oxi hóa, ngay cả bởi oxi không khí, nhất là khi có các mặt
các ion kim loại đồng, sắt, magie theo phản ứng sau:
CH2OH

CH2OH

OH

OH

Khoá luận tốt nghiệp

Tốc độ oxi hóa axit ascobic thành axit L-đêhidroascobic càng lớn khi
pH càng tăng. Các chất saccarozơ, carotenoit, flavonoit…có khả năng làm
chậm quá trình oxi hóa của axit ascobic nên được dùng làm chất ổn định hóa
Vit. C.
Cơ chế sự phân hủy của axit ascobic bởi chất oxi hóa có thể được biểu
diễn theo sơ đồ sau:
CH 2OH

CH 2OH
OH

OH
O

O

O

- 2e- 2H +

O

+2e +2H +
HO

OH

HO

CH 2OH

COOH
[ O]

HO

C O
OH

[ O]

HO

[ O]

HO

CH 2OH

CH 2OH

CH 2OH

C HO
CH 2OH

CH 2OH
[ O]



COOH
COOH

[ O]

COOH
[ O]

C O
CH 2OH

Có thể thấy, axit L-ascobic đầu tiên bị oxi hóa thành axit Lđehiđroascobic. Dưới tác dụng của nước, axit L-đehiđroascobic bị phân
hủy mở vòng tạo thành axit 2,3-đixetogulonic không còn hoạt tính vitamin
nữa. Phản ứng này không thuận nghịch, tăng nhanh theo pH và nhiệt độ của
dung dịch. Tiếp theo, axit 2,3-đixetogulonic bị phân hủy thành một loạt sản
phẩm trung gian khác, cuối cùng tạo axit oxalic.

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Ngoài sự phân hủy theo kiểu oxi hóa, axit ascobic còn có xu hướng
phân hủy theo kiểu thủy phân trong môi trường kiềm hoặc axit mạnh thành
fufurol và các sản phẩm khác qua phản ứng đecacboxyl hóa và dehydrat

NaO

+ H2O

OH

Các muối này dễ tan trong nước hơn axit ascobic nên trong công
nghiệp họ sử dụng dạng muối của axit ascobic làm chất bảo quản của dung
dịch nước quả.
Trong các dung dịch kiềm đặc, vòng -lacton bị phá vỡ tạo muối
gluconat.

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

CH2OH
OH
O
O

HOH 2C (CHOH) 3

+ NaOH


O
OR

2- O- ankyl axit ascobic

CH 2OCOR
OH
O

HO

RO

R

CH 2OH

6- O- ankanoyl ascobat

Dương Phương Thảo

HO

OH

5,6- O- ankyliden
axit ascobic
CH 2OH

OH


ROCO

O
OH

3- O- ankanoyl ascobat

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trong đó, R là các gốc hidrocacbon mạch dài, có thể no hoặc không
no, giúp cho các dẫn xuất của axit ascobic dễ tan trong dầu béo hơn.

1.1.3. Tính chất sinh lý
Vit.C có tác dụng tăng cường sức đề kháng cho cơ thể, chống lại các
hiện tượng choáng hoặc ngộ độc hóa chất, độc tính của vi trùng do tính chất
khử mạnh của Vit.C.
Vit.C tham gia vào quá trình oxi hóa khử khác nhau của cơ thể như:
chuyển hóa hợp chất thơm thành phenol; quá trình hydroxyl hóa thành
tritophan thành hydroxyltritophan; điều hòa sự tạo AND từ ARN; chuyển
procolagen thành colagen, nhờ có quá trình hydroxyl hóa prolin thành
oxyprolin cần thiết cho việc tổng hợp colagen. Vì vậy Vit.C làm cho vết
thương mau lành.
Vit.C có vị trí quan trọng trong quá trình hình thành các hoormon
tuyến giáp trạng và tuyến trên thận.

Khoá luận tốt nghiệp
HOHC
H
OH
HO
H
H
OH
O
H
COOH

[ O]
enzim

[ H]
enzim

CH 2OH
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
COOH

D- glucozo

loại nước hoa quả giải khát, bột dinh dưỡng trẻ em, sữa…chứa một lượng nhỏ
Vit.C, là một tiêu trí quảng cáo cho sản phẩm. Một lượng lớn Vit.C làm chất
bảo quản thực phẩm.
Trong công nghiệp dược phẩm, Vit.C được tổng hợp qua các giai đoạn
sau:

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

CH O

CH 2OH
CH 2OH
CH 2OH
H OH
H OH
C O
H 3C O C
HO H H 2/Ni HO H
C
oxi hóa
HO H + 2CH 3COCH 3
O H
H OH

H
HO H

COOH

CO

CO
H+
T automehóa

CH 2OH

C O O
HO H
H
HO H

+ 2H 2O, H +
- 2CH 3COCH 3

CH 2OH

Vitamin C

H 3C O C
C
O H
H 3C
H

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2
C6H8O6

Khoá luận tốt nghiệp

→ C6H6O6 + 2H+

C12H7Cl2NO2

+ 2H+

+ 2

+ 2

→ C12H9Cl2NO2

Người ta có thể theo dõi quá trình chuẩn độ bằng mắt, đo quang hay
đo điện thế.
Việc chuẩn độ axit ascobic thông thường được tiến hành bằng cách
nhỏ từ từ dung dịch thuốc thử từ buret vào dung dịch nghiên cứu chứa axit
ascobic trong môi trường có pH thích hợp. Điểm cuối chuẩn độ được nhận ra
khi có sự xuất hiện màu của giọt dung dịch thuốc thử dư đầu tiên. Phương
pháp này có thể được áp dụng trực tiếp để xác định Vit.C trong dược phẩm.
Tuy nhiên, trong các đối tượng khác nhau như rau quả, lương thực,


phương pháp phân tích công cụ ra đời, người ta đã khắc phục được rất nhiều
nhược điểm của phương pháp phân tích hóa học.

1.2.2. Nhóm các phƣơng pháp phân tích công cụ
Thời gian gần đây, cùng với sự phát triển như vũ bão trong tất cả các
lĩnh vực của xã hội, những yêu cầu đặt ra cho ngành phân tích là phải nhanh,
chính xác, qui trình đơn giản, lượng mẫu tiêu thụ nhỏ, không những tiết kiệm
tiền của, công sức mà cả thời gian cho xã hội. Với sự hỗ trợ của các phương
pháp phân tích công cụ và những thiết bị hiện đại, việc xác định Vit.C cũng
đã đạt được những yêu cầu đó. Đặt biệt, qui trình phân tích nhanh và đa số
trường hợp không phải xử lý mẫu trước đã giảm thiểu được sự mất mát Vit.C
trong quá trình định lượng.
Các phương pháp công cụ có thể xác định Vit.C gồm các nhóm
phương pháp phân tích quang học và nhóm các phương pháp phân tích điện
hóa.
Trong đó hầu hết các phương pháp đều xác định Vit.C một cách gián
tiếp. Như đã trình bày, dung dịch Vit.C là không màu, do đó không thể cho
tín hiệu đo quang ở vùng khả biến. Vì vậy, người ta thường dùng một tính
chất nào đó của Vit.C mà sự biến đổi nồng độ Vit.C sẽ gây ra tín hiệu quang
biến đổi tương ứng, cùng tăng hoặc cùng giảm theo hàm lượng Vit.C. Hay
khi dùng phương pháp hấp thụ nguyên tử, do Vit.C rất dễ bị phân hủy ở nhiệt
độ cao nên không thể cho tín hiệu trực tiếp trên máy AAS. Người ta dùng
một ion kim loại mang tính oxi hóa (ví dụ Fe III) để tác dụng với Vit.C theo
tỷ lệ xác định. Việc xác định hàm lượng kim loại đó trên máy AAS là dễ
dàng, từ đó có thể tính ra hàm lượng Vit.C ban đầu. Nhóm các phương pháp
điện hóa, trong đó xác định Vit.C bằng phương pháp cực phổ, sử dụng điện
cực giọt thủy ngân, là trực tiếp dựa trên tính chất oxi hóa khử của Vit.C.
Dương Phương Thảo


2CrO42- + 3C6H8O6 + 10H+ → Cr3+ + 3C6H6O6 + 8H2O
CrO42-

+ sym-DPC → Cr-DPC phức (

= 548 nm)

Cr(III) tạo ra trong phản ứng thứ nhất là rất nhỏ nên không đóng góp
đáng kể vào mật độ quang A đo ở

= 548 nm. Ưu điểm của phương

pháp là sử dụng hóa chất đơn giản, dễ kiếm, máy đo quang không đắt tiền,
phổ biến trong các phòng thí nghiệm.
Hơn nữa, theo nghiên cứu thì các chất khác có mặt trong đối tượng
nghiên cứu cùng với Vit.C: các hợp chất glucozơ, fructozơ, sucrozơ, lactozơ,
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

saccarozơ; các axit thường xuất hiện trong trái cây như axit xitric, axit
oxalic, axit malic, axit tactric; các muối natri clorua, canxi clorua; các chất có
thể xuất hiện trong thuốc tổng hợp như axit benzoic, axit salixilic,
axetaminophen,…không gây ảnh hưởng đến kết quả đo ở mức sai số ± 5%
khi hàm lượng của chúng gấp 200 lần lượng axit ascobic.



Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Việc tăng độ nhạy xác định Vit.C đạt được khi sử dụng các phản ứng
quang hóa mà axit ascobic có tác dụng xúc tác cho quá trình chuyển mức
năng lượng. Dựa trên phản ứng quang hóa của Rodamin B và Ceri(IV) trong
môi trường axit sunfuric, quy trình cho phép xác định Vit.C tới 10 -13 mol/L,
đường chuẩn tuyến tính trong khoảng 3,8.10-13 đến 10-10 mol/L.
Vit.C có khả năng phản ứng với nhiều chất oxi hóa khác nhau, do vậy
các tài liệu nghiên cứu xác định hàm lượng Vit.C bằng phương pháp quang
học rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, không tránh khỏi một phần Vit.C
có thể phản ứng với oxi không khí hay các chất khử khác cũng có thể phản
ứng với các chất oxi hóa đó.
1.2.2.2. Nhóm các phƣơng pháp phân tích điện hóa
1.2.2.2.1. Sơ lƣợc về phƣơng pháp von-ampe
• Nguyên tắc của phương pháp
Phương pháp phân tích von-ampe (cực phổ) là phương pháp quan
trọng nhất trong số các phương pháp phân tích điện hóa. Phương pháp này
đều dựa trên lý thuyết về quá trình điện cực, phụ thuộc chủ yếu vào việc đưa
chất điện hoạt từ trong lòng dung dịch đến bề mặt điện cực làm việc và ghi
đường von-ampe (đường biểu diễn sự phụ thuộc cường độ dòng điện Faraday
vào giá trị thế của điện cực làm việc so với điện cực so sánh).

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học



Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trong điện cực giọt treo (thường dùng trong phân tích von-ampe hòa
tan và von-ampe vòng), giọt Hg có kích thước nhỏ, có thể thay đổi được tùy
theo yêu cầu thực nghiệm. Giọt được hình thành rất nhanh và được giữa ở
đầu mao quản trong quá trình đo.
Ưu điểm của điện cực giọt Hg
- Khoảng thế phân tích rộng, quá thế H2 trên điện cực giọt Hg lớn. Vì
vậy, mở rộng khoảng thế phân tích đến -1V (so với điện cực calomen bão
hòa) trong môi trường axit và đến -2V trong môi trường bazơ. Tuy nhiên, do
có quá trình oxi hóa của Hg lỏng nên điện cực chỉ được sử dụng đến -0,3V
hoặc 0,4V (so với điện cực calomen bão hòa) tùy môi trường.
- Bề mặt giọt luôn được đổi mới và không bị làm bẩn bởi sản phẩm
của phản ứng điện cực.
- Với các điện cực hiện đại, giọt Hg được điều khiển bởi hệ thống van
khí. Do vậy độ lặp lại của giọt cao, tăng độ lặp, độ đúng và độ chính xác khi
phân tích.
- Kích thước giọt nhỏ nên lượng chất tiêu tốn khi phân tích là không
đáng kể. Do đó, sự giảm nồng độ trong quá trình phân tích do sự oxi hóa
khử trên điện cực thực tế là không xảy ra.
• Điện cực so sánh
Thường hay sử dụng điện cực Ag/AgCl hay điện cực calomen bão
hòa. Điện cực so sánh phải có thể ổn định.
• Sóng cực phổ khuyếch tán:
- Sóng cực phổ cổ điển có dạng bậc thang, dòng cực đại id tỷ lệ tuyến
tính với nồng độ chất phân tích trong dung dịch


10-6 – 10-8 M

+ Von ampe hòa tan anot điện cực giọt Hg treo 10-6 – 10-9 M
+ Von ampe hòa tan anot dùng cực màng Hg

10-6 - 10-10 M trên

cực rắn đĩa
Có thể thấy các phương pháp phân tích điện hóa rất phong phú và đa
dạng. Phạm vi đối tượng nghiên cứu rộng, cả hợp chất vô cơ và hàng nghìn
hợp chất hữu cơ các loại. Trong đó, Vit.C là một trong những hợp chất hữu
cơ được nghiên cứu ứng dụng xác định theo nhiều cách khác nhau dưới lý
thuyết của các phương pháp phân tích điện hóa.
1.2.2.2.2. Ứng dụng các phƣơng pháp phân tích điện hóa xác định Vit.C
Phương pháp phân tích điện hóa được dùng chủ yếu là phương pháp
phân tích cực phổ (von-ampe). Trong đó, việc sử dụng điện cực thủy ngân
đặc biệt là có sự hỗ trợ của thiết bị điện tử, kết nối với máy tính, tăng độ
nhạy và độ chính xác của phép phân tích lên rất nhiều. Đồng thời quy trình

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

cho phép phân tích nhanh, không cần xử lý mẫu phức tạp, tránh được sự mất
mát Vit.C do sự oxi hóa của không khí.