維生素是一種有機分子，是生物體正常代謝所需的微量營養素。維生素具有多種生化功能。因此，追蹤維生素水平及其在生物體內的作用路徑和機制是非常有必要的。穩定同位素標記的維生素提供了這樣一種安全高效的工具。它們可以作為示蹤劑以定量的方式追蹤微量營養素，因為標記的維生素示蹤劑的吸收、分布、代謝和排泄被認為與未標記的維生素相似。如今，許多標記維生素被用于臨床化學、生物利用度研究等。

圖 1 各種維生素。

分類

維生素分為水溶性維生素和脂溶性維生素。常見的維生素有 13 種：4 種脂溶性維生素（A、D、E 和 K）和 9 種水溶性維生素（8 種 B 族維生素和維生素 C）。同樣，穩定同位素標記的維生素包括標記維生素A、標記維生素B、標記維生素C、標記維生素D、標記維生素E和標記維生素K。

圖2 4種最常見的穩定同位素標記的維生素A的結構。

應用領域

穩定同位素標記維生素的主要應用是作為各個領域的內標。一些示例如下。

生命科學：影響人類生理劑量維生素 C 吸收的因素尚未得到廣泛研究，部分原因是很少有合適的工具可以區分最近吸收的維生素 C 和內源性維生素 C。穩定同位素標記的維生素 C 提供了這樣的工具。例如，Christopher J.等人通過使用穩定同位素標記的維生素C研究了維生素C吸收和分配的效率和動力學的詳細信息[1]。維生素 D 測定法被那些對人類和動物鈣和磷酸鹽穩態機制感興趣的人們廣泛使用。基于同位素稀釋法，采用適當的穩定同位素標記的維生素D作為內標進行質譜碎片分析，可以清楚地揭示人體體液中維生素D的代謝產物[2]。這些研究證明穩定同位素標記的維生素在生命科學研究中發揮著重要作用。

公共健康：維生素 A 具有多種功能，對于胚胎發育和生長、維持免疫系統和視力至關重要。然而，維生素A缺乏癥（VAD）是僅次于缺鐵性貧血的發展中國家最重要的公共衛生問題。因此，維生素A的評價非常重要。穩定同位素方法使用穩定同位素標記的維生素 A 作為內標，是科學家評估維生素 A 狀態的最強大技術。例如，使用13?C?2估算全身視黃醇儲存量給贊比亞兒童喂食生物強化β-胡蘿卜素玉米前后的視黃醇同位素內標，以確定干預措施是否改善了維生素 A 儲備[3]。

圖3 穩定同位素法評估維生素A狀態的原理。其中A是全身的維生素A，A?*是穩定同位素標記的維生素A。

營養：維生素對人類健康至關重要，含有維生素的膳食補充劑被人們廣泛使用，希望確保他們攝入足夠的這些重要營養素。測量營養配方中的維生素對于監測法規遵從性以及檢查特定人群的營養攝入量的研究是必要的。穩定同位素標記的維生素內標可用于 LC-MS 方法，對脂肪和水溶性維生素分析物進行定量分析，甚至在復雜基質中也是如此，這通常被認為是維生素定量的最理想方法。

海洋學：維生素 B12 是所調查的一半以上海洋藻類的必需營養素，但直接測量海水中這一重要輔助因子的方法有限。Katherine R等人?提出了一種方法，通過在液相色譜/質譜法中使用穩定同位素標記的維生素內標來測量溶解在海水中的維生素 B1、B2、B6、B7 和四種形式的 B12，以了解這種重要營養物質的循環在海洋環境中[4]。