姜黃素(Curcumin)是從姜科、天南星科等植物根莖中提取而得的多酚類化合物,是一種純天然食用色素,具有多種多樣的生物活性,如具有良好的抗氧化性,對于消炎、抗腫瘤也有著明顯的效果。姜黃素還能夠有效地保護神經,預防老年癡呆的發生。


姜黃素的檢測方法主要有高效液相色譜法、分光光度法和電化學分析法等。相對于前面幾種檢測方法,用電化學處理的方法處理玻碳電極具有實驗操作比較簡單、實驗成本較低、靈敏度高、響應速度快等優點。李銀峰用該方法處理電極用于藥根堿的測定,但用電化學處理玻碳電極檢測姜黃素的電分析方法尚未見報道。筆者將玻碳電極在pH 7.0的PBS溶液中進行簡單的電化學處理,得到一種新的測定姜黃素的電化學處理玻碳電極,用循環伏安法、計時電量法對所得電極進行表征,優化了姜黃素測定的實驗條件,研究了姜黃素在電極上的電化學行為,并用該電極成功地測定了中藥材姜黃中的姜黃素的含量。


實驗部分


試劑和儀器


姜黃素:購于阿拉丁試劑公司。分析標準品:用乙醇配置成1.0×10-3 mol/L體積為10 mL的溶液,置于0℃~4℃條件下避光保存,備用。中藥材姜黃:購于張仲景大藥房。0.10 mol/L的PBS溶液:0.1 mol/L的NaH2PO4(天津南開化工廠)和0.1 mol/L的Na2HPO4(北京化工廠)標準溶液混合而成,較低pH的PBS溶液可以采用加入0.10 mol/L的H3PO4(天津市大茂化學)溶液進行調節。K3[Fe(CN)6]:天津市大茂化學;KCl:天津市德恩化學試劑有限公司。所用試劑除特殊交代,均為分析純;實驗室用的水全為二次蒸餾水,室溫環境下進行實驗。


CHI660電化學工作站;三電極體系:工作電極為玻碳電極(φ=3 mm),參比電極為飽和甘汞電極,輔助電極為鉑電極。電子天平CP224C;超聲波洗滌器;pH計;50μL微量進樣器;磁力攪拌器;離心機。


實驗過程


EPGCE電極的制備


用細打磨紙和0.5μm的氧化鋁粉末研磨液打磨電極,把電極表面處理成光面;然后,用純凈水沖洗干凈;再用純凈水和乙醇超聲波震蕩,直至徹底清洗干凈;最后烘干,記為裸玻碳電極。將處理后的玻碳電極放到pH=7.0的0.10 mol/L的PBS溶液中,在~1.5 V~2.5 V的電位下用循環伏安法處理2圈,得到電化學處理后的玻碳電極(EPGCE)。


實驗方法


將電化學處理后的玻碳電極放到pH=3.0的濃度為0.1 mol/L的PBS溶液中,用循環伏安法在0.2 V~0.9 V的電位范圍內,掃描速度為0.1 V/s時掃描10周,得到穩定的循環伏安曲線;用純凈水沖洗干凈后,把電極放到5.0×10-6 mol/L的姜黃素溶液中,開路富集210 s,然后進行循環伏安掃描2周(掃描速度不變)。由于姜黃素具有吸附性,每次測定后,要在pH 8.0的堿性溶液下更新電極。


分析應用


將在張仲景大藥房購買的中藥姜黃在研缽中充分研磨成粉末,準確稱取1.0020 g粉末于小燒杯中,加入10 mL乙醇,保鮮膜封口,超聲震蕩1 h;離心提取液,重復上述提取步驟2次。最后將3次提取液混合在一起,水浴加熱蒸發至10 mL,留著樣品使用。用pH=3.0的0.1 mol/L PBS溶液作為支持電解質,用實驗方法進行測定,然后加入一定量1.0×10-3 mol/L的姜黃素標準溶液,做回收率實驗,結果如表1所示。實際樣品測定的回收率在97.4%~106.7%之間,計算可得所購買的中藥材姜黃中姜黃素的含量為3.93%(姜黃中姜黃素的含量在3%~6%的范圍)。

表1中藥材姜黃中姜黃素測定的加標回收實驗(n=3)


結論


實驗利用姜黃素在電化學處理玻碳電極的電化學反應,建立了中藥材中姜黃素含量測定的電化學分析法。優化了電化學處理電極的條件,提高了對姜黃素測定的選擇性,研究了姜黃素在電極上的反應機理,完成了姜黃中姜黃素的測定,結果令人滿意。該方法可用于中藥材姜黃中姜黃素含量的快速測定,具有簡便、快速的優點。