CN109596696B - 中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法 - Google Patents

中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法，其特征在于，采用四电极电解装置，利用聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6‑二氯己烷界面，通过差分脉冲伏安法定量检测样品中大黄素的含量。该方法通过利用聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6‑二氯己烷界面，并采用差分脉冲伏安法绘制大黄素在水/1,6‑二氯己烷界面上转移时所产生的峰电流与大黄素浓度的标准曲线。通过对传统中药虎杖根、土大黄(根、茎、叶)，以及芦荟植株和芦荟饮料进行提取和离心分离进行预处理，再利用差分脉冲伏安法对虎杖根，土大黄(根、茎、叶)，以及芦荟叶和芦荟饮料的提取液中的大黄素进行检测，根据所绘制的标准曲线，得到上述样品中的大黄素含量。本发明提供了一种简便和快速的电化学检测大黄素的方法。

Description

中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法
技术领域
本发明涉及利用聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面并采用液/液界面电化学方法检测中药成分大黄素的方法，属电化学检测领域。
背景技术
目前，对大黄素进行分析检测最常用的方法是色谱法、质谱法和光谱法，如高效液相色谱法。但还未见有利用液/液界面电化学的方法研究大黄素的报道。
液/液界面也称为两不相溶电解质溶液界面或油/水界面，由于其在离子的分析和检测、萃取分离、模拟生物膜和化学传感器等方面具有广泛的应用前景而成为电化学和电分析化学的一个重要分支。近年来，液/液界面电化学应用于药物离子的分析和检测已经引起了人们的关注，其中，膜修饰液/液界面所得到的阵列微、纳米液/液界面，由于多孔膜材料结构和性能上的特点同样引起了人们的极大关注。但是，目前尚未见应用聚偏氟乙烯膜修饰液/液界面应用于离子的分析和检测，而且，应用液/液界面电化学的方法检测大黄素也未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种简便、快速的检测药物和食品中大黄素的方法。
为了达到上述目的，本发明采用聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面电化学的方法检测药物和食品中大黄素的含量。
本发明的具体技术方案如下：
一种中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法，其特征在于，采用四电极电解装置，利用聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面，通过差分脉冲伏安法定量检测样品中大黄素的含量。
优选地，所述的四电极电解装置包括用于容纳油相溶液的电解槽本体和用于容纳水相溶液的玻璃管，所述的油相溶液为含有双(三苯基膦)四(4-氯苯基)硼酸铵的1,6-二氯己烷，电解槽本体的侧壁上设有第一支管和第二支管，第一对电极和第一参比电极设于玻璃管中，第二对电极和第二参比电极分别设于第一支管和第二支管中，第一支管与电解槽本体内部连通，第二支管与电解槽本体内部连通，油相参比设于第二支管中；取聚偏氟乙烯膜粘在玻璃管的下端口，使聚偏氟乙烯膜完全覆盖住下端口，当该玻璃管的下端口与电解槽本体内的油相溶液相接触时，形成聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面。
优选地，所述的差分脉冲伏安法包括：
步骤1：分别将不同浓度的大黄素标准溶液注入玻璃管，将该玻璃管的下端口与电解槽本体内的油相溶液相接触，采用CHI660D型电化学工作站测定不同浓度的大黄素标准溶液的差分脉冲伏安曲线，得到关于大黄素浓度和差分脉冲伏安曲线峰电流的标准曲线和线性拟合方程，其中，差分脉冲伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20mV/s，脉冲振幅为30～50mV；
步骤2：直接取待测样品过滤，收集上层清液；或者将待测样品置于蒸馏水中，90℃油浴，过滤，收集上层清液；或者将待测样品用研钵磨成汁；过滤，收集上层清液；
步骤3：取所得的上层清液注入玻璃管，将该玻璃管的下端口与电解槽本体内的油相溶液相接触，采用CHI660D型电化学工作站测定差分脉冲伏安曲线，其中，差分脉冲伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20mV/s，脉冲振幅为30～50mV，通过线性拟合方程确定样品中大黄素的含量。
优选地，所述的中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法还包括大黄素检测的抗干扰性能测定，包括：采用CHI660D型电化学工作站利用循环伏安法对干扰物对大黄素检测的影响进行测定，其中，循环伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20mV/s。
更优选地，所述的干扰物为D-葡萄糖、D-蔗糖、尿素、L-赖氨酸、氯化钾以及硫酸钠中的至少一种。
优选地，所述的样品为虎杖根，土大黄根、茎、叶，芦荟叶和芦荟饮品中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明应用差分脉冲伏安法在聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上进行大黄素的分析和检测。本发明提供的聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面电化学检测大黄素的方法，具有简便、快捷的特点。并且得到了大黄素离子检测的灵敏度为1.762μA/mM，检测限为54.6μM。大黄素的抗干扰实验结果表明，这些干扰物对于大黄素离子的转移影响为-3.5％～-9.5％(低于±10％)，因此，以上干扰物对于大黄素离子的检测没有影响。综上，本发明提供的利用差分脉冲伏安法在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上可以快速和准确地对虎杖根，土大黄(根、茎、叶)以及芦荟叶和芦荟饮料的提取液中的大黄素进行快速和准确的检测，具有简便和快速的特点。
附图说明
图1、不同浓度的大黄素溶液(0.1～0.5mM)所得到的差分脉冲伏安曲线。
图2、大黄素离子从油相转移到水相的峰电流与水溶液中大黄素浓度的标准曲线。
式(1)是基于差分脉冲伏安标准曲线的峰值电流(I)和大黄素浓度(C)的线性拟合方程。
图3、大黄素在含有干扰物D-葡萄糖时的转移循环伏安曲线；
图4、大黄素在含有干扰物D-蔗糖时的转移循环伏安曲线；
图5、大黄素在含有干扰物尿素时的转移循环伏安曲线；
图6、大黄素在含有干扰物L-赖氨酸时的转移循环伏安曲线；
图7、大黄素在含有干扰物氯化钾时的转移循环伏安曲线；
图8、大黄素在含有干扰物硫酸钠时的转移循环伏安曲线；
图9、虎杖根溶液的差分脉冲伏安曲线图；
图10、虎杖根切片的图片；
图11、虎杖根切片处理后得到的溶液；
图12、土大黄根溶液的差分脉冲伏安曲线图；
图13、一颗完整土大黄的图片；
图14、土大黄根处理后得到的溶液；
图15、土大黄叶子溶液的差分脉冲伏安曲线图；
图16、土大黄叶子处理后得到的溶液；
图17、土大黄叶柄溶液的差分脉冲伏安曲线图；
图18、土大黄叶柄处理后得到的溶液；
图19、芦荟叶溶液的差分脉冲伏安曲线图；
图20、一颗芦荟植株的图片；
图21、芦荟叶处理后得到的溶液；
图22、芦荟饮料溶液的差分脉冲伏安曲线图；
图23、一瓶芦荟饮料的图片；
图24、芦荟饮料处理后得到的溶液；
图25、为四电极电解装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例
一种中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法，采用四电极电解装置，利用聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面，通过差分脉冲伏安法定量检测样品中大黄素的含量。其中所述的聚偏氟乙烯膜(上海摩速科学器材有限公司)优选为膜直径为47mm。其具体检测步骤如下：
1、如图25所示，本发明的四电极电解装置包括用于容纳油相溶液的电解槽本体1和用于容纳水相溶液的玻璃管2，电解槽本体1的侧壁上设有第一支管3和第二支管4，第一对电极5和第一参比电极6设于玻璃管2中，第二对电极7和第二参比电极8分别设于第一支管3和第二支管4中，第一支管3与电解槽本体1内部连通，第二支管4与电解槽本体1内部连通，油相参比设于第二支管4中。
取直径9mm的聚偏氟乙烯膜(孔径200nm)，利用硅胶(道康宁有机硅胶)将其粘在玻璃管(内径6mm，外径9mm)下端口，使聚偏氟乙烯膜完全覆盖住下端口，室温静置10-12h，待硅胶固化后，将1毫升的10mM氯化钠水溶液注入玻璃管内，当该玻璃管的下端口与电解槽本体1内的含有20mM双(三苯基膦)四(4-氯苯基)硼酸铵的1,6-二氯己烷的油相溶液相接触时，形成聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面，油相参比为10mM氯化钠和1mM双-(三苯基膦)氯化铵水溶液，第一对电极(CE)5和第二对电极7均为铂丝电极,第一参比电极(RE)6和第二参比电极8为Ag/AgCl电极。
2、在步骤1中所述的四电极电解装置的盛有1毫升的10mM氯化钠水溶液的玻璃管2中加入1毫升不同浓度的大黄素标准水溶液溶液(终浓度0.1～0.5mM，pH＝10.0)注入玻璃管，将该玻璃管的下端口与电解槽本体内的油相溶液相接触，采用CHI660D型电化学工作站(上海辰华仪器有限公司)测定不同浓度的大黄素标准溶液的差分脉冲伏安曲线，其中，差分脉冲伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20mV/s，脉冲振幅30～50为mV。从图1可见，大黄素离子在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上的转移峰电位为0.052V，且大黄素离子转移的差分脉冲伏安曲线的峰电流随着大黄素浓度的增加而增大，两者呈现良好的线性关系，得到关于大黄素浓度与大黄素离子的差分脉冲伏安曲线的转移峰电流的线性拟合标准曲线和拟合方程式(1)，如图2所示。并且得到了大黄素离子检测的灵敏度为1.762μA/mM，检测限为54.6μM。
3、大黄素检测的抗干扰性能
在步骤1中所述的四电极电解装置的盛有1毫升的10mM氯化钠水溶液的玻璃管2中分别加入1毫升大黄素水溶液、1毫升大黄素和干扰物的混合水溶液加入水相中，采用CHI660D型电化学工作站利用循环伏安法对不同干扰物(5mM)，包括D-葡萄糖、D-蔗糖、尿素、L-赖氨酸、氯化钾、硫酸钠对大黄素(0.3mM)检测的影响。其中，循环伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20mV/s。
图3中曲线分别为只含有0.3mM大黄素(实线)、含有0.3mM大黄素和5mM D-葡萄糖(虚线)时的转移循环伏安曲线。根据测得的峰电流值，得到了D-葡萄糖对于大黄素离子在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上的相对误差值为-3.5％(低于±10％)。
图4中曲线分别为只含有0.3mM大黄素(实线)、含有0.3mM大黄素和5mM D-蔗糖(虚线)时的转移循环伏安曲线。根据测得的峰电流值，得到了D-蔗糖对于大黄素离子在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上的相对误差值为-3.7％(低于±10％)。
图5中曲线分别为只含有0.3mM大黄素(实线)、含有0.3mM大黄素和5mM尿素(虚线)时的转移循环伏安曲线。根据测得的峰电流值，得到了尿素对于大黄素离子在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上的相对误差值为-6.3％(低于±10％)。
图6中曲线分别为只含有0.3mM大黄素(实线)、含有0.3mM大黄素和5mM L-赖氨酸(虚线)时的转移循环伏安曲线。根据测得的峰电流值，得到了L-赖氨酸对于大黄素离子在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上的相对误差值为-8.5％(低于±10％)。
图7中曲线分别为只含有0.3mM大黄素(实线)、含有0.3mM大黄素和5mM氯化钾(虚线)时的转移循环伏安曲线。根据测得的峰电流值，得到了氯化钾对于大黄素离子在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上的相对误差值为-9.5％(低于±10％)。
图8中曲线分别为只含有0.3mM大黄素(实线)、含有0.3mM大黄素和5mM硫酸钠(虚线)时的转移循环伏安曲线。根据测得的峰电流值，得到了硫酸钠对于大黄素离子在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上的相对误差值为-7.4％(低于±10％)。
结果表明，这些干扰物对于大黄素离子在聚偏二氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面上的相对误差值在-3.5％～-9.5％(低于±10％)，因此，以上干扰物对于大黄素离子的检测没有影响。
4、取虎杖根(23.50g)，土大黄根(23.50g)，土大黄叶(21.30g)，土大黄叶柄(22.20g)，依次分别置于蒸馏水中，90℃油浴1h。新鲜芦荟叶(10.50g)用研钵磨成汁。另取芦荟汁饮料50ml。将以上样品依次通过GL-20-Ⅱ高速冷冻离心机过滤(上海安亭科学仪器厂,8000r/min，10min),收集上层清液。虎杖根、土大黄、芦荟分别如图10、图13、图20所示，处理后的上层清液分别如图11、14、16、18、21所示，芦荟汁饮料如图23所示。
5、取步骤4中所得清液1毫升，注入步骤1中所述的四电极电解装置的盛有1毫升的10mM氯化钠水溶液的玻璃管，然后通过升降装置，将该玻璃管的下端口与电解槽本体内的油相溶液相接触，采用CHI660D型电化学工作站对步骤4中样品依次测定差分脉冲伏安曲线，油相溶液、油相参比均与步骤2相同。其中，差分脉冲伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20mV/s，脉冲振幅为30～50mV，通过线性拟合方程确定样品中大黄素的含量。
从图9中可知，在虎杖根中大黄素离子的差分脉冲伏安曲线的转移峰电位上，可明显看到峰电流的变化，根据图中,差分脉冲伏安曲线的峰电流为2.903μA。代入式(1)可得，大黄素浓度为0.482mM，因此，虎杖根部大黄素含量为0.277mg/g。
从图12中可知，在土大黄根中大黄素离子的差分脉冲伏安曲线的转移峰电位上，可明显看到峰电流的变化，根据图中,差分脉冲伏安曲线的峰电流为2.623μA。代入式(1)可得，大黄素浓度为0.323mM,因此，土大黄根部大黄素的含量为0.186mg/g。
从图19中可知，在芦荟植株中大黄素离子的差分脉冲伏安曲线的转移峰电位上，可明显看到峰电流的变化。根据图中,差分脉冲伏安曲线的峰电流为1.978μA。代入式(1)可得，大黄素浓度为0.180mM，因此，芦荟中大黄素含量为0.103mg/g。
从图22中可知，在芦荟饮料中大黄素离子的差分脉冲伏安曲线的转移峰电位上，可明显看到峰电流的变化。根据图中，差分脉冲伏安曲线的峰电流为1.297μA。代入式(1)可得，芦荟饮料中大黄素浓度为0.049mM，因此，芦荟饮料中大黄素含量为0.013mg/ml.
而在土大黄叶子(图15)和土大黄叶柄(图17)的差分脉冲伏安曲线的转移峰电位上，都未明显看到峰电流的变化，因此，在土大黄叶子和叶柄中没有检测到大黄素。

Claims (4)

1.一种中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法，其特征在于，采用四电极电解装置，利用聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面，通过差分脉冲伏安法定量检测样品中大黄素的含量；所述的四电极电解装置包括用于容纳油相溶液的电解槽本体和用于容纳水相溶液的玻璃管，所述的油相溶液为含有双(三苯基膦)四(4-氯苯基)硼酸铵的1,6-二氯己烷，电解槽本体的侧壁上设有第一支管和第二支管，第一对电极和第一参比电极设于玻璃管中，第二对电极和第二参比电极分别设于第一支管和第二支管中，第一支管与电解槽本体内部连通，第二支管与电解槽本体内部连通，油相参比设于第二支管中；取聚偏氟乙烯膜粘在玻璃管的下端口，使聚偏氟乙烯膜完全覆盖住下端口，当该玻璃管的下端口与电解槽本体内的油相溶液相接触时，形成聚偏氟乙烯膜修饰水/1,6-二氯己烷界面；所述的差分脉冲伏安法包括：
步骤1：分别将不同浓度的大黄素标准溶液注入玻璃管，将该玻璃管的下端口与电解槽本体内的油相溶液相接触，采用CHI660D型电化学工作站测定不同浓度的大黄素标准溶液的差分脉冲伏安曲线，得到关于大黄素浓度和差分脉冲伏安曲线峰电流的标准曲线和线性拟合方程，其中，差分脉冲伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20 mV/s，脉冲振幅为30～50mV；
步骤2：直接取待测样品过滤，收集上层清液；或者将待测样品置于蒸馏水中，90℃油浴，过滤，收集上层清液；或者将待测样品用研钵磨成汁；过滤，收集上层清液；
步骤3：取所得的上层清液注入玻璃管，将该玻璃管的下端口与电解槽本体内的油相溶液相接触，采用CHI660D型电化学工作站测定差分脉冲伏安曲线，其中，差分脉冲伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20mV/s，脉冲振幅为30～50mV，通过线性拟合方程确定样品中大黄素的含量。
2.如权利要求1所述的中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法，其特征在于，所述的中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法还包括大黄素检测的抗干扰性能测定，包括：采用CHI660D型电化学工作站利用循环伏安法对干扰物对大黄素检测的影响进行测定，其中，循环伏安法的参数设置如下：扫描速度为10～20mV/s。
3.如权利要求2所述的中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法，其特征在于，所述的干扰物为D-葡萄糖、D-蔗糖、尿素、L-赖氨酸、氯化钾或硫酸钠中的至少一种。
4.如权利要求1所述的中药成分大黄素的液/液界面电化学检测方法，其特征在于，所述的样品为虎杖根，土大黄根、茎、叶，芦荟叶或芦荟饮品中的至少一种。
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