阿魏酸的荧光光谱与荧光量子产率

田丽平，孟双明

（山西大同大学化学与化工学院，山西大同 037009）

阿魏酸的荧光光谱与荧光量子产率

田丽平，孟双明

（山西大同大学化学与化工学院，山西大同 037009）

在酸性条件下，阿魏酸荧光强度随pH值的升高而增大，荧光峰的最大激发和发射波长分别为310nm和415nm。在碱性条件下，最大激发波长和发射波长红移到350nm和460nm处。随着pH值的升高，其荧光强度逐渐增大，当pH值大于10.0时，其荧光强度达到最大值且趋于稳定。阿魏酸的荧光光谱随pH值的变化是由于其分子中羧基和羟基质子的离解。以硫酸奎宁为参比，测得阿魏酸水溶液的荧光量子产率为0.006 1。

阿魏酸；荧光光谱；荧光量子产率

阿魏酸（Ferulic acid，FA），化学名为4-羟基-3-甲氧基苯丙烯酸（结构式见图1），是广泛存在于红花、升麻、川芎、车前草、当归、藁本等中药材的有效成分之一［1］，常作为中药成份及其制剂中定性、定量的化学指标，用于评价和控制制剂的质量［2］。阿魏酸在植物细胞壁中，与多糖和木质素结合成为细胞壁的骨架［3］，有多种生物活性。在抑制血小板聚集、抗血栓形成、解除血管平滑肌痉挛、降血脂、抗氧化等方面具有突出作用；并且在抗突变、调节免疫功能、抗炎、镇痛、利肝保湿以及提高膜稳定性等方面也有明显作用［4］。一直以来，研究者多侧重于对阿魏酸的提取分离、药理活性、稳定性和分析测定的研究，对其光谱性质研究较少。本文拟对阿魏酸在不同介质环境下的荧光光谱进行较为详细的研究，以期为荧光性质的分析应用和稳定性研究提供基础数据。

图1 阿魏酸的结构式

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

F-4500荧光分光光度计（Hitachi），1cm荧光池，激发与发射狭缝均设5nm；pHS-3C数字酸度计（杭州东星仪器设备厂）。

阿魏酸（中国药品生物制品检定所），硫酸奎宁（上海试剂二厂），Britton-Robinson缓冲溶液，二次去离子水；其它试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

移取阿魏酸储备液（2.0×10-4mol/L）1.00mL置于10mL容量瓶中，用同一离子强度的不同pH值缓冲液稀释至刻度，然后扫描荧光光谱，再测量pH值。

2 结果与讨论

2.1 pH值对荧光光谱的影响

在酸性条件下，随着pH值的增大荧光强度逐渐增大，同时激发波长和发射波长略有蓝移，当pH值大于6.13时荧光强度达到最大，且基本稳定。据此推断可能是由于羧基的质子解离使得酚羟基与苯环的p-π共轭跟苯烯酸上的π-π共扼交叉，增加了荧光强度，使得荧光峰蓝移，见图2，3。

在碱性条件下，随着pH值增大阿魏酸荧光强度也逐渐增大，激发波长和发射波长红移至350nm和460nm处；当pH值大于10.0时，荧光强度达到最大且基本趋于稳定。由此推测，随着体系碱性的增强，酚羟基质子发生解离，使得p-π共轭进一步增强，荧光强度增大，荧光峰位置发生红移，见图4，5。

图2 阿魏酸在酸性条件下的荧光光谱

图3 酸性条件下酸度对阿魏酸荧光强度的影响

图4 阿魏酸在碱性条件下的荧光光谱

图5 碱性条件下酸度对阿魏酸荧光强度的影响

2.2 荧光量子产率

本实验以硫酸奎宁为参比［5］，测得阿魏酸水溶液的荧光量子产率为0.006 1，此值虽然不大，但由于荧光分析法的灵敏度高且选择性好，所以，阿魏酸的荧光具有一定的分析应用价值。

2.3 荧光强度与浓度的关系

在激发波长和发射波长分别为350nm和460nm，pH≈11.3的碱性条件下，考察了阿魏酸水溶液荧光强度与浓度之间的关系，结果表明，在0.019～2.720μg/mL的浓度范围内线性关系良好；线性回归方程为IF=2.50+20.60c（μg/mL），相关系数r=0.999。

2.4 环境因素对荧光光谱的影响

实验考察了阿魏酸水溶液中乙醇含量对荧光光谱的影响，随着乙醇含量的增加阿魏酸荧光光谱形状基本不变，但荧光峰位置略有蓝移，荧光强度随乙醇含量的增加而增大，在乙醇含量为30％时，荧光强度最强；而后，随着乙醇含量的增加荧光强度又逐渐降低，当乙醇含量为80％时，荧光强度趋于稳定，不再发生变化。表面活性剂SDS，CTAB，Triton X-100以及β-CD对阿魏酸荧光光谱基本没有影响。在荧光强度改变±5％的范围内，金属离子的最大允许量（以mol/L计）为：Na+1.0，Ba2+1.0，K+0.8，Zn2+0.3，Ca2+0.5，Mn2+0.08，Ni2+0.02，Co2+0.001，Cu2+0.000 5，Cr3+0.000 7，Fe3+0.000 05。其中Cu2+，Cr3+，Fe3+干扰较大，对体系荧光有明显的猝灭作用。

［1］梁娜，孙少平，罗跃娥，等.阿魏酸的研究进展［J］.黑龙江中医药，2009（3）：39-40.

［2］楚修林.阿魏酸钠注射液引起过敏反应1例［J］.医学理论实践，2005，18（11）：1279.

［3］胡益，徐晓玉.阿魏酸的化学和药理研究进展［J］.中成药，2006，28（2）：253-255.

［4］刘会荣.阿魏酸含量分析方法概述［J］.中国药业，2004，13（7）：74-75.

［5］魏永巨，李娜，秦身钧.磺基水杨酸的荧光光谱与荧光量子产率［J］.光谱学与光谱分析，2004，24（6）：647-651.

〔编辑 杨德兵〕

Fluorescence Spectra and Fluorescence Quantum Yield of Ferulic Acid

TIAN Li-ping，MENG Shuang-ming
（School of Chemistry and Chemical Engineering，Shanxi Datong University，Datong Shanxi，037009）

Fluorescence spectra and fluorescence quantum yield of ferulic acid （FA）have been studied.Under acidic conditions，fluorescence of FA aqueous solution increases along with the increase of pH，maximum excitation wavelength λex and emission wavelength λem were 310nm and 415nm，respectively.Under alkaline conditions，Maximum excitation and emission wavelength red shift at 350nm and 460nm and fluorescence decreases along with the increase of pH.When pH＞10.0，fluorescence reached the maxium value and did not change.The reason of the fluorescence change is because of the ionization of protons of carboxyl and hydroxyl groups in FAmolecule.Taking quinine bisulphate as a reference，fluorescence quantum yield of FA aqueous solution was measured to be 0.006 1.

Ferulic acid；fluorescence spectrum；fluorescence quantum yield

O657.3

A

1674-0874（2011）02-0039-02

2011-02-03

田丽平（1980-），女，山西忻州人，硕士，助教，研究方向：分子荧光。