電化學(xué)檢測法在黃酮類化合物檢測中的應(yīng)用

許博陽

（山西興新安全生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)有限公司，山西 太原 030024）

黃酮類化合物屬于一種抗氧化劑，其主要分布在植物的種子、鮮花、樹根中。從醫(yī)學(xué)層面講，黃酮類化合物具有一定抗菌、抗癌、抗氧化以及消炎的作用，對人類具有一定的好處。尤其在近些年來隨著各種疾病的發(fā)生，黃酮類化合物需求量越來越大[1]。為保證黃酮類化合物能夠發(fā)揮其應(yīng)有的藥效，需加強(qiáng)對黃酮類化合物的檢測。電化學(xué)檢測法目前被廣泛應(yīng)用于檢測領(lǐng)域，其具有較高的靈敏度、較好的選擇性、較快的分析速度以及方便的操作等優(yōu)勢。本文重點(diǎn)研究電化學(xué)檢測法在黃酮類化合物檢測中的應(yīng)用。

1 概述

研究表明，黃酮類化合物廣泛存在于植物中，其具有較強(qiáng)的抗氧化特性。實(shí)現(xiàn)對黃酮類化合物的定量、定性分析對產(chǎn)品的質(zhì)量控制、評估以及藥效等方面的研究具有重大意義。對于黃酮類化化合物的分析而言主要依靠是否能夠準(zhǔn)確對其定性定量的檢測。近年來，在實(shí)際需求的引導(dǎo)下人們對植物、食品以及藥品中的黃酮類化合物的分離十分感興趣[2]。用于對黃酮類化合物檢測的方法包括有分光光度法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、超臨界流體色譜法以及電化學(xué)法。上述各類檢測方法的對比如下：

1）分光光度法雖然檢測成本低、操作簡單；但是，分光光度法無法實(shí)現(xiàn)對待測樣品的分離，而且檢測誤差較大。

2）液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測效率高，但是該種檢測方法設(shè)備昂貴。

3）其他一些檢測方法，如紫外-可見光檢測器對黃酮類化合物樣品的特性具有選擇性，即其僅可對沒有紫外吸收的黃酮類化合物進(jìn)行檢測。

電化學(xué)分析法主要通過對待檢測物質(zhì)的電位、電流以及電量等參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)對待檢測物質(zhì)生物特性的檢測。黃酮類化合物具有較好的電化學(xué)活性，在某種程度上黃酮類化合物的生物特性與其氧化還原反應(yīng)存在較大的關(guān)系[3]。因此，從理論上講，采用電化學(xué)法分析法實(shí)現(xiàn)對黃酮類化合物的檢測在原理上是可行的。

化學(xué)修飾電極是實(shí)現(xiàn)電化學(xué)檢測功能的關(guān)鍵。目前，碳納米管、石墨烯、納米顆粒等材料已經(jīng)在化學(xué)修飾電極中廣泛應(yīng)用。本文將采用還原氧化石墨烯/多壁碳納米管/金納米顆粒稀釋碳纖維微電極對黃酮類化合物進(jìn)行檢測。

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

采用電化學(xué)檢測法對黃酮類化合物進(jìn)行檢測，涉及到的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)儀器如表1 所示：

表1 基于電化學(xué)法檢測黃酮類化合物的關(guān)鍵儀器

此外，還需為實(shí)驗(yàn)配套自組裝毛細(xì)管電泳系統(tǒng)、三類電極。電極包括有工作電極、對電極和參比電極。其中，工作電極采用還原氧化石墨烯/多壁碳納米管/金納米顆粒稀釋碳纖維微電極；對電極采用鉑絲電極；參比電極采用飽和甘汞電極。

2.2 還原氧化石墨烯/多壁碳納米管/金納米顆粒稀釋碳纖維微電極的制備

本次電化學(xué)檢測的核心為還原氧化石墨烯/多壁碳納米管/金納米顆粒稀釋碳纖維微電極，該電極是以碳纖維微電極為基礎(chǔ)進(jìn)行制備[4]。本小節(jié)重點(diǎn)研究以碳纖維微電極為基礎(chǔ)制備還原氧化石墨烯/多壁碳納米管/金納米顆粒稀釋碳纖維微電極，具體流程如下：

1）采用金相砂紙將碳纖維微電極表面進(jìn)行打磨，將打磨完成的電機(jī)分別按照順序在二次水、無水乙醇以及二次水中進(jìn)行超聲處理，處理時(shí)間為5 min，并在室溫環(huán)境下晾干。

2）將1）處理后的電極置于氯金酸和硝酸鉀的混合溶液中，其中，氯金酸的質(zhì)量濃度為0.4 g/L，硝酸鉀的濃度為0.1 mol/L；并在-0.2 V 的電壓下進(jìn)行沉積20 s。對沉積處理的電極取出后采用二次水進(jìn)行沖洗，并在自然環(huán)境下晾干。

3）將2）處理電極插入還原氧化石墨烯、多壁碳納米管混合液中；為避免電極的活性表面積擴(kuò)大，不要將電極浸入太深，取出在室溫環(huán)境下晾干。每次浸入20 s，共浸入2 次，中間間隔30 min。

4）將3）中的電極置于pH=4.1，濃度為0.1 mol/L的磷酸鹽溶液中，在電極與磷酸鹽溶液發(fā)生還原反應(yīng)250 s。將反應(yīng)后的電機(jī)取出在室溫環(huán)境下晾干后即完成還原氧化石墨烯/多壁碳納米管/金納米顆粒稀釋碳纖維微電極的制備[5]。

2.3 黃酮類化合物的提取

桑葉中富含黃酮類化合物，取2 g 桑葉，將其在50 ℃的環(huán)境中烘干后進(jìn)行粉碎；將桑葉粉末置于250 mL 的蒸餾燒瓶中，并加入80 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液中，采用水浴加熱的方式將其加熱至80 ℃并回流4.5 h。采用直徑為22 μm 的過濾篩進(jìn)行過濾處理，并對過濾所得的濾液旋蒸，并將旋蒸后的溶液置于10 mL 比色管中，并添加一定量的無水乙醇；再次采用直徑為22 μm 的過濾篩進(jìn)行過濾處理，所得濾液為桑葉提取液，即為待測液體。

3 黃酮類化合物的檢測

經(jīng)研究表明，在對黃酮類化合物進(jìn)行檢測時(shí)在其中加入一定量的紫云英苷、蘆丁和異槲皮苷可提升電極的重現(xiàn)性，且可保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

因此，取2.3 中待測液體1 mL，在其中加入7 mL的緩沖溶液對待測液體進(jìn)行稀釋。分別在稀釋后的待測液體中加入濃度為40 μmol/L 的紫云英苷、蘆丁和異槲皮苷溶液，分3 次對其中的黃酮類化合物的含量進(jìn)行檢測，每次檢測結(jié)果如表2 所示：

表2 黃酮類化合物檢測結(jié)果

如表2 所示，所檢測的桑葉中的黃酮類化合物的含量與實(shí)際含量的偏差低于6%，滿足規(guī)范要求。

4 結(jié)語

黃酮類化合物為醫(yī)學(xué)上應(yīng)用較為廣泛的化合物，其對人體具有消炎、抗菌、抗癌、抗氧化的作用。為了實(shí)現(xiàn)對黃酮類化合物的精確、快速檢測，本文提出了采用還原氧化石墨烯/多壁碳納米管/金納米顆粒稀釋碳纖維微電極為核心的電化學(xué)檢測法對桑葉中的黃酮類化合物的量檢測方法?？偨Y(jié)如下：

1）基于碳纖維微電極制備的還原氧化石墨烯/多壁碳納米管/金納米顆粒稀釋碳纖維微電極，在其中加入一定量的紫云英苷、蘆丁和異槲皮苷可提升電極的靈敏度和檢測的穩(wěn)定性。

2）基于電化學(xué)檢測法對黃酮類化合的檢測，所檢測值與實(shí)際值的偏差低于6%。