習(xí)霞 明亮
【摘 要】本文基于二氧化鈦納米管的納米增敏效應(yīng)以及雙恒電位激發(fā)模式,構(gòu)建了一個(gè)超靈敏的魯米諾電化學(xué)發(fā)光分析體系。在優(yōu)化了工作電位、流速等測(cè)定參數(shù)后,本分析體系在5.0-50mgL-1以及0.1-2.0mgL-1濃度區(qū)間內(nèi)發(fā)光信號(hào)的淬滅峰面積與白藜蘆醇的濃度呈線性關(guān)系。運(yùn)用本方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄酒中白藜蘆醇的靈敏定量檢測(cè),結(jié)果令人滿意。
【關(guān)鍵詞】白藜蘆醇;二氧化鈦納米管;魯米諾;電化學(xué)發(fā)光
0 引言
白藜蘆醇是一種天然抗氧化劑,廣泛存在于種子植物中,具有抗氧化、預(yù)防心血管病、抗菌、抗腫瘤、降血脂、抑制血小板凝結(jié)等生理及藥理作用,在心血管病和癌癥防治方面有很大的應(yīng)用前景,受到研究人員越來(lái)越多的關(guān)注。目前,測(cè)定白藜蘆醇的方法主要有化學(xué)發(fā)光法[1]、高效液相色譜法[2]、毛細(xì)管電泳法[3]、分子熒光光譜法[4]和定量核磁共振波譜法[5]等。電化學(xué)發(fā)光分析法由于其靈敏度高、響應(yīng)快速等優(yōu)點(diǎn)已成為當(dāng)前一種非常重要的分析方法。白藜蘆醇對(duì)魯米諾電化學(xué)發(fā)光信號(hào)具有明顯的淬滅效應(yīng),據(jù)此可實(shí)現(xiàn)對(duì)其靈敏的定量檢測(cè)。二氧化鈦納米管具有大表面積、良好的光催化性能等優(yōu)點(diǎn),特別對(duì)魯米諾的電化學(xué)發(fā)光具有顯著的增敏作用,且光透性很好、便于制備,適合在發(fā)光體系中運(yùn)用[6]。本文基于雙恒電位激發(fā)模式以及二氧化鈦納米管的增敏效應(yīng),構(gòu)建了一個(gè)超靈敏的魯米諾電化學(xué)發(fā)光分析體系,實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄酒中白藜蘆醇的靈敏定量檢測(cè),實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人滿意。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)在本實(shí)驗(yàn)室自行搭建的流動(dòng)注射雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)裝置上進(jìn)行[7]。四電極體系:二氧化鈦納米管修飾ITO玻璃為第一工作電極(WE1),鉑片電極(2×5mm)為第二工作電極(WE2)以及銀絲參比電極(RE)和鉑絲對(duì)電極(CE)。
二氧化鈦納米管按照文獻(xiàn)[8]方法,通過(guò)水熱法制備;0.5% Nafion溶液;魯米諾;白藜蘆醇;所用試劑均為分析純;實(shí)驗(yàn)用水為超純水。
1.2 葡萄酒樣品處理
取葡萄酒樣品適量于燒杯中,加入過(guò)量NaCl后低溫靜置3h,過(guò)濾除去單寧、脂肪酸及酒石酸等。濾液加熱至沸除去乙醇和揮發(fā)性芳香物質(zhì)。測(cè)定前樣品用0.22μm聚丙烯薄膜過(guò)濾除去細(xì)微顆粒。
1.3 分析方法
通過(guò)雙恒電位儀對(duì)兩工作電極提供各自的工作電位產(chǎn)生穩(wěn)定連續(xù)的電化學(xué)發(fā)光。當(dāng)注入樣品時(shí),電化學(xué)發(fā)光會(huì)隨溶液中物質(zhì)濃度的變化產(chǎn)生響應(yīng),根據(jù)光強(qiáng)的變化進(jìn)行定量分析。
2 結(jié)果與討論
2.1 二氧化鈦納米管的形態(tài)表征
通過(guò)二氧化鈦納米管分散液的透射電鏡圖(圖1),我們可清楚地觀察到二氧化鈦納米管為典型的中空管狀結(jié)構(gòu),管徑約20nm左右,管長(zhǎng)有數(shù)百納米,相互松散地盤旋纏繞折疊在一起,形成比較均勻的多孔立體結(jié)構(gòu)。這不僅可以為魯米諾的電化學(xué)反應(yīng)提供更多的活性位點(diǎn),而且可增強(qiáng)電子空穴對(duì)的產(chǎn)生和遷移,從而增敏魯米諾的發(fā)光信號(hào)。
圖1 二氧化鈦納米管分散液的透射電鏡圖
2.2 測(cè)定參數(shù)的優(yōu)化
如圖2所示,兩工作電極上施加的工作電位對(duì)魯米諾電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度影響顯著。魯米諾的發(fā)光強(qiáng)度分別在E1約0.9V處(曲線a)以及E2于-0.5V附近時(shí)(曲線b)達(dá)到最大響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中優(yōu)選工作電位分別為E10.9V與E2-0.5V。
此外,檢測(cè)體系的流速對(duì)魯米諾的發(fā)光信號(hào)影響也很明顯。在1到30mLh-1的流速變化區(qū)間內(nèi),魯米諾的響應(yīng)在10mLh-1處達(dá)到最高值,實(shí)驗(yàn)中選擇最佳流速為10mLh-1。
2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線
在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下,我們采用1.0×10-8molL-1魯米諾溶液作為背景溶液,考察了注入白藜蘆醇的響應(yīng)情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在5.0-50mgL-1以及0.1-2.0mgL-1濃度區(qū)間(下轉(zhuǎn)第4頁(yè))(上接第7頁(yè))內(nèi)發(fā)光信號(hào)淬滅峰面積與其濃度呈線性關(guān)系,線性回歸方程分別為ΔECL=5.4104+2.6104C(r=0.996)以及ΔECL=2.5104+7.8104C(r=0.998)。該體系對(duì)白藜蘆醇的絕對(duì)質(zhì)量檢測(cè)限(LODm)低至20pg(S/N=3)。
圖2 工作電位對(duì)發(fā)光強(qiáng)度的影響
2.4 實(shí)際樣品測(cè)定
將前述1.2預(yù)處理的實(shí)際樣品用超純水稀釋,注入后檢測(cè)其發(fā)光響應(yīng),以白藜蘆醇為指標(biāo),換算出葡萄酒中總抗氧化物質(zhì)含量約為3.25±0.42mgL-1。
另外采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)來(lái)考察本法的可行性,平均回收率在92.6%~107.8%之間,表明該方法結(jié)果可靠。
【參考文獻(xiàn)】
[1]馮琳,李麗.高錳酸鉀-甲醛-熒光素流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定白藜蘆醇[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2010,46(6):694-695.
[2]柴菊華,孫曉偉,崔彥志,侍朋寶,朱鳳妹.HPLC法測(cè)定葡萄酒中白藜蘆醇的含量[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2014,35(22):106-110.
[3]劉芳華,彭友元,葉建農(nóng).毛細(xì)管電泳-電化學(xué)檢測(cè)法測(cè)定葡萄和葡萄酒中的白藜蘆醇[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2005,24(3):125-127.
[4]丘秀珍,彭翠紅,王少玲,郭會(huì)時(shí),盧呂泉.分子印跡濾過(guò)型凈化柱凈化/分子熒光光譜法測(cè)定花生根中白藜蘆醇[J]. 分析測(cè)試學(xué)報(bào),2015,34(12):1403-1407.
[5]禹珊,郭強(qiáng)勝,王會(huì)琳,高建平,許旭.定量核磁共振波譜法同時(shí)測(cè)定中藥虎杖中白藜蘆醇和虎杖苷的含量[J].分析化學(xué),2015,43(1):69-74.
[6]Q.Zhao,C.B.Xiao,Y.F.Tu,The electrochemiluminescence of luminol on titania nanotubes functionalised indium tin oxide glass for flow injection analysis. Talanta, 2015, 143, 90-96.
[7]T. T. Peng, L. Ming, Y. F. Tu, A new designed cell for luminol based electrochemiluminescence by bi-potentiostatic excitation for flow-injection analysis. J. Electroanal. Chem. 2015, 738, 8-13.
[8]H. Dai, Y. W. Chi, X. P. Wu, Y. M. Wang, M. D. Wei, G. N. Chen, Biocompatible electrochemiluminescent biosensor for choline based on enzyme/titanate nanotubes/chitosan composite modified electrode. Biosens. Bioelectron. 2010, 25, 1414-1419.endprint