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几千年来,中药为中华民族的健康发展和社会进步做出了卓越贡献,目前已成为我国经济建设的支柱产业之一。然而,在国际植物药市场仅占3%-5%的份额,与中医药大国身份极不相称。反观现状,中药市场普遍存在以假乱真、以次充优的现象,这严重制约了中药使用效果的安全性,阻碍了中药的应用研究和现代化进程。因此,寻求并建立用于中药质量控制的方法与技术,从整体上保留中药的群集信息,科学的进行真伪鉴别和质量评价,实现快速、准确检测,已成为分析领域一项亟待解决的课题。
本文基于B-Z振荡化学原理,构建了四种B-Z振荡体系,利用电化学指纹图谱技术对中药进行了定性、定量分析,并进一步拓展到西药、酒类等的检测与鉴别。该方法无需复杂的预处理,操作简单,保留复杂样品的群集信息,实现了快速、准确的鉴别及质量评价,并对电化学指纹图谱的产生机理进行了探讨与验证。主要内容如下:
1.构建了BrO3--Mn2+-H+.乙酰丙酮振荡体系,并将其用于中药的鉴别。最佳测试条件为:0.8mol/L H2SO4、0.075mol/L乙酰丙酮、0.15mol/L MnSO4、0.35mol/L KBrO3、测试温度37±1℃,浸出时间15min,搅拌速率100r/min,中药加入量0.012g/50mL。空白体系的电化学指纹图谱具有良好的稳定性,RSD≤1.37%。在此基础上获取了陈皮、板蓝根等20余种单味中药的电化学指纹图谱,讨论了该指纹图谱用于同种中药道地性、不同剂型以及复方的鉴别分析;探讨了甲醛对该空白体系的扰动作用,实验发现,甲醛浓度与振荡期t呈现良好的线性关系,R2=0.9994,为测定甲醛提供了一种新的方法。同时,设计了BrO3--Mn2+-H+-乙酰丙酮-柠檬酸双有机振荡体系,扩展了单有机底物振荡体系的检测范围,且图谱稳定,特征性显著。通过Br-在线监测和循环伏安法初步探讨了中药电化学指纹图谱的产生机理。
2.构建了BrO3--Ce4+-H+-丙二酸-酒石酸复合有机底物振荡体系,通过单因素实验确定的最佳测试条件:0.5mol/L H2SO4、0.1mol/L丙二酸、0.011mol/L酒石酸、0.01mol/L Ce(SO4)2、0.4mol/L KBrO3。测试温度37℃,浸出时间15min,中药加入量1.0g/50mL,搅拌速率为30r/min,图谱具有良好的重现性,RSD≤1.90%。获得了30种中药电化学指纹图谱;并将该体系拓展到中药剂型、不同添加物、汤药的检测。此外,首次对金银花道地性进行了定量分析,对中药的质量评价、种植及采集具有一定的指导意义,通过Br-在线监测和循环伏安法,表明中药有效成分改变了体系的氧化还原电位,进一步佐证了中药电化学指纹图谱形成机理。
3.提出了BrO3--Mn2+-H+-丙二酸-草酸的复合有机振荡体系用于西药类检测。最佳测试条件:0.55mol/L H2SO4、0.8mol/L丙二酸、0.04mol/L草酸、0.4mol/LMnSO4、0.45mol/L KBrO3,测试温度37℃,西药加入量1mL/50mL,搅拌速率为30r/min,图谱具有良好的重现性,RSD≤1.76%。获得了5种不同磺胺药物的电化学指纹图谱,探讨了不同浓度的磺胺、乙酰水杨酸、巴比妥酸对空白振荡体系扰动作用的线性关系,为西药的定量检测提供了一种新方法。
4.建立了BrO3--Mn2+-H+-柠檬酸-木糖醇复合有机振荡体系用于酒类的鉴别。最佳测试条件:0.45mol/L KBrO3、0.5mol/L MnSO4、1.05mol/L H2SO4、0.2mol/L柠檬酸、0.6mol/L木糖醇、啤酒加入量1mL/50mL、水浴温度28℃、搅拌速度50r/min。图谱具有良好的稳定性RSD≤1.19%,获得了9种不同品牌啤酒和12种不同品牌白酒的电化学指纹图谱;探讨了啤酒放置时间、乙醇浓度等因素对体系的影响,发现乙醇浓度与最大振幅Amax呈现良好的线性关系(R2=0.9791),为酒类的定量分析提供了理论依据;亦为白酒的香型、酒精度、品牌与产地的鉴别提供了科学的鉴别手段。通过Br-在线监测和循环伏安探究了体系中氧化还原反应产生的机理。
本文基于B-Z振荡化学原理,构建了四种B-Z振荡体系,利用电化学指纹图谱技术对中药进行了定性、定量分析,并进一步拓展到西药、酒类等的检测与鉴别。该方法无需复杂的预处理,操作简单,保留复杂样品的群集信息,实现了快速、准确的鉴别及质量评价,并对电化学指纹图谱的产生机理进行了探讨与验证。主要内容如下:
1.构建了BrO3--Mn2+-H+.乙酰丙酮振荡体系,并将其用于中药的鉴别。最佳测试条件为:0.8mol/L H2SO4、0.075mol/L乙酰丙酮、0.15mol/L MnSO4、0.35mol/L KBrO3、测试温度37±1℃,浸出时间15min,搅拌速率100r/min,中药加入量0.012g/50mL。空白体系的电化学指纹图谱具有良好的稳定性,RSD≤1.37%。在此基础上获取了陈皮、板蓝根等20余种单味中药的电化学指纹图谱,讨论了该指纹图谱用于同种中药道地性、不同剂型以及复方的鉴别分析;探讨了甲醛对该空白体系的扰动作用,实验发现,甲醛浓度与振荡期t呈现良好的线性关系,R2=0.9994,为测定甲醛提供了一种新的方法。同时,设计了BrO3--Mn2+-H+-乙酰丙酮-柠檬酸双有机振荡体系,扩展了单有机底物振荡体系的检测范围,且图谱稳定,特征性显著。通过Br-在线监测和循环伏安法初步探讨了中药电化学指纹图谱的产生机理。
2.构建了BrO3--Ce4+-H+-丙二酸-酒石酸复合有机底物振荡体系,通过单因素实验确定的最佳测试条件:0.5mol/L H2SO4、0.1mol/L丙二酸、0.011mol/L酒石酸、0.01mol/L Ce(SO4)2、0.4mol/L KBrO3。测试温度37℃,浸出时间15min,中药加入量1.0g/50mL,搅拌速率为30r/min,图谱具有良好的重现性,RSD≤1.90%。获得了30种中药电化学指纹图谱;并将该体系拓展到中药剂型、不同添加物、汤药的检测。此外,首次对金银花道地性进行了定量分析,对中药的质量评价、种植及采集具有一定的指导意义,通过Br-在线监测和循环伏安法,表明中药有效成分改变了体系的氧化还原电位,进一步佐证了中药电化学指纹图谱形成机理。
3.提出了BrO3--Mn2+-H+-丙二酸-草酸的复合有机振荡体系用于西药类检测。最佳测试条件:0.55mol/L H2SO4、0.8mol/L丙二酸、0.04mol/L草酸、0.4mol/LMnSO4、0.45mol/L KBrO3,测试温度37℃,西药加入量1mL/50mL,搅拌速率为30r/min,图谱具有良好的重现性,RSD≤1.76%。获得了5种不同磺胺药物的电化学指纹图谱,探讨了不同浓度的磺胺、乙酰水杨酸、巴比妥酸对空白振荡体系扰动作用的线性关系,为西药的定量检测提供了一种新方法。
4.建立了BrO3--Mn2+-H+-柠檬酸-木糖醇复合有机振荡体系用于酒类的鉴别。最佳测试条件:0.45mol/L KBrO3、0.5mol/L MnSO4、1.05mol/L H2SO4、0.2mol/L柠檬酸、0.6mol/L木糖醇、啤酒加入量1mL/50mL、水浴温度28℃、搅拌速度50r/min。图谱具有良好的稳定性RSD≤1.19%,获得了9种不同品牌啤酒和12种不同品牌白酒的电化学指纹图谱;探讨了啤酒放置时间、乙醇浓度等因素对体系的影响,发现乙醇浓度与最大振幅Amax呈现良好的线性关系(R2=0.9791),为酒类的定量分析提供了理论依据;亦为白酒的香型、酒精度、品牌与产地的鉴别提供了科学的鉴别手段。通过Br-在线监测和循环伏安探究了体系中氧化还原反应产生的机理。