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维生素是一种有机分子，是生物体正常代谢所需的微量营养素。维生素具有多种生化功能。因此，追踪维生素水平及其在生物体内的作用路径和机制是非常有必要的。稳定同位素标记的维生素提供了这样一种安全高效的工具。它们可以作为示踪剂以定量的方式追踪微量营养素，因为标记的维生素示踪剂的吸收、分布、代谢和排泄被认为与未标记的维生素相似。如今，许多标记维生素被用于临床化学、生物利用度研究等。

图 1 各种维生素。

分类

维生素分为水溶性维生素和脂溶性维生素。常见的维生素有 13 种：4 种脂溶性维生素（A、D、E 和 K）和 9 种水溶性维生素（8 种 B 族维生素和维生素 C）。同样，稳定同位素标记的维生素包括标记维生素A、标记维生素B、标记维生素C、标记维生素D、标记维生素E和标记维生素K。

图2 4种最常见的稳定同位素标记的维生素A的结构。

应用领域

稳定同位素标记维生素的主要应用是作为各个领域的内标。一些示例如下。

生命科学：影响人类生理剂量维生素 C 吸收的因素尚未得到广泛研究，部分原因是很少有合适的工具可以区分最近吸收的维生素 C 和内源性维生素 C。稳定同位素标记的维生素 C 提供了这样的工具。例如，Christopher J.等人通过使用稳定同位素标记的维生素C研究了维生素C吸收和分配的效率和动力学的详细信息[1]。维生素 D 测定法被那些对人类和动物钙和磷酸盐稳态机制感兴趣的人们广泛使用。基于同位素稀释法，采用适当的稳定同位素标记的维生素D作为内标进行质谱碎片分析，可以清楚地揭示人体体液中维生素D的代谢产物[2]。这些研究证明稳定同位素标记的维生素在生命科学研究中发挥着重要作用。

公共健康：维生素 A 具有多种功能，对于胚胎发育和生长、维持免疫系统和视力至关重要。然而，维生素A缺乏症（VAD）是仅次于缺铁性贫血的发展中国家最重要的公共卫生问题。因此，维生素A的评价非常重要。稳定同位素方法使用稳定同位素标记的维生素 A 作为内标，是科学家评估维生素 A 状态的最强大技术。例如，使用13 C 2估算全身视黄醇储存量给赞比亚儿童喂食生物强化β-胡萝卜素玉米前后的视黄醇同位素内标，以确定干预措施是否改善了维生素 A 储备[3]。

图3 稳定同位素法评估维生素A状态的原理。其中A是全身的维生素A，A *是稳定同位素标记的维生素A。

营养：维生素对人类健康至关重要，含有维生素的膳食补充剂被人们广泛使用，希望确保他们摄入足够的这些重要营养素。测量营养配方中的维生素对于监测法规遵从性以及检查特定人群的营养摄入量的研究是必要的。稳定同位素标记的维生素内标可用于 LC-MS 方法，对脂肪和水溶性维生素分析物进行定量分析，甚至在复杂基质中也是如此，这通常被认为是维生素定量的最理想方法。

海洋学：维生素 B12 是所调查的一半以上海洋藻类的必需营养素，但直接测量海水中这一重要辅助因子的方法有限。Katherine R等人 提出了一种方法，通过在液相色谱/质谱法中使用稳定同位素标记的维生素内标来测量溶解在海水中的维生素 B1、B2、B6、B7 和四种形式的 B12，以了解这种重要营养物质的循环在海洋环境中[4]。