天然药效成分层析纯化在线伏安检测技术的研究

论文摘要

天然药物是指动物、植物、和矿物等自然界中存在的有药理活性的天然产物。中国医药具有当今国际上最为发达的天然药物体系,对中药有效药用成分的分离提纯是当今天然药物发展的一个方面,其研究的水平及质量的保障在很大程度上依赖于中药有效成分提取分离的结果。在分离提纯中,如何对层析液中目标物质的浓度进行实时监测,以减少有效成分的损失,提高得率,是分离提纯研究中的一个重要内容。本文运用电化学的方法,以几种天然药物中常见的黄酮类、生物碱、萜类物质为研究对象,先在存在支持电解质的情况下,对它们在不同工作电极上的响应情况进行研究,筛选出有较高电化学活性的有效成分。之后,利用Nafion膜固体酸的性质,设计了两种电化学流动池,将层析纯化液直接流过流动池,在不添加支持电解质的情况下,对有机溶液中的药效成分直接进行了测定,并保持溶液本体不受影响,达到无损检测的目的。主要研究内容及结果如下:（1）黄酮类物质在金电极和碳糊电极上有着良好的响应,在石墨粉-液体石蜡体积配比为1 g/1 mL的碳糊电极上响应最强,检出限可达1.0×10-8mol·L-1,且富集时间和电位对峰电流影响较小。这可能是由于表面的液体石蜡能促使黄酮类物质形成有较大活性的自由基,并强烈吸附在碳糊电极上。具体反应过程为,杨梅素首先在工作电极上被氧化为半醌自由基,此过程是可逆过程,并且是一个快反应。若工作电极的电位进一步增加,半醌自由基便会发生歧化反应,C环上3位羟基直接失去一个电子被氧化成对醌化合物。碳糊电极对苦参碱、熊果酸等物质响应微弱,不适用于在无电解质条件下对其在线检测。（2）利用Nafion膜固体酸的性质,设计并制作了两种电化学反应池,在不额外添加支持电解质的情况下,直接获得了杨梅素80%乙醇溶液与竹叶黄酮90%乙醇溶液（v/v）的循环伏安图。其中Nafion N-324由于具有聚四氟乙烯的加强型结构,遇有机溶剂不易变形,比NafionN-117更适合在无支持电解质的有机介质中使用。由蠕动式恒流泵模拟层析液的流出过程,将电位恒定在0.53 V,通过峰电流-时间曲线,实现了无电解质情况下模拟层析液中杨梅素含量的在线检测。运用设计的在线检测器,在无电解质的情况下,测得30%竹叶黄酮初提品大孔吸附树脂提纯过程洗脱液的时间-电流曲线,采样电位恒定为0.68 V,采样间隔0.5 s。纯化液中竹叶黄酮的的含量为69%,较目视法提高了 6.5%。

论文目录

• 符号说明
• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 本课题的立题背景及意义
• 1.2 电化学方法基本概念
• 1.3 国内外关于该课题的研究现状及趋势
• 1.3.1 装置结构
• 1.3.2 工作电极
• 1.3.3 黄酮
• 1.3.4 生物碱
• 1.3.5 萜类化合物
• 1.4 本课题的研究内容
• 1.5 参考文献
• 第2章 天然药效成分在液体石蜡-石墨电极上的电化学行为
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料及试剂
• 2.2.2 实验设备
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 碳糊电极对苦参碱的电化学实验
• 2.3.2 碳糊电极对熊果酸的电化学实验
• 2.3.3 碳糊电极对杨梅素的扫描
• 2.3.4 液体石蜡与石墨粉配比
• 2.3.5 CV电流峰的对应关系
• 2.3.6 富集时间的影响
• 2.3.7 扫描速度对峰电流的影响
• 2.3.8 pH对峰电流、峰电位的影响
• 2.3.9 稳定性及重复性实验
• 2.3.10 线性范围、检出限及方法准确度
• 2.3.11 电极反应机理讨论
• 2.4 本章小结
• 2.5 参考文献
• 第3章 基于NAFION膜的柱层析电化学在线检测器的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料与方法
• 3.2.1 材料及试剂
• 3.2.2 实验设备
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 透过Nafion的质子对溶液本体的影响
• 3.3.2 流动相静止条件下杨梅素的CV曲线
• 3.3.3 不同型号Nafion膜的区别
• 3.3.4 流速对时间-电流曲线的影响
• 3.3.5 浓度与时间-电流曲线峰面积的关系
• 3.3.6 连续进样对峰的影响
• 3.3.7 竹叶黄酮粗提品的CV曲线
• 3.3.8 大孔吸附树脂分离纯化竹叶黄酮电化学在线检测
• 3.4 本章小结
• 3.5 参考文献
• 第4章 全文总结
• 4.1 主要结论回顾
• 4.2 本工作的意义
• 4.3 论文展望
• 致谢
• 发表论文和参加的科研课题情况