电位滴定法在中药化学分析中的应用*

白 颖，陶成艳，周芝兰，袁小宝，万 军

（西南交通大学 生命科学与工程学院，四川 成都610031）

电位滴定法（potentiometric titration）是将电位分析与传统滴定法进行结合的一种新方法，其基本原理与滴定法类似，利用电极电位在化学计量点附近的突变来代替指示剂的颜色变化确定滴定终点，被测物质含量的计算与滴定法一致。中药及其复方是中医应用于临床的主要形式，也是一个异于化学药物的高度复杂体系，多途径、多成分、多靶点的特点加大了成分分析的工作难度[1]。和直接电位法相比，电位滴定法无需准确的测量电极电位值。因此，温度、液体接界电位的影响较小，其准确度优于直接电位法。普通滴定法主要依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点，若待测溶液有颜色或浑浊时，将会影响指示剂的选择及滴定终点的确定[2]。基于以上优点，电位滴定法在中药分析方面有了更广泛的应用。本文梳理了近年来电位滴定法在中药分析中的应用，旨在为中药质量控制提供参考依据。

1 电位滴定法原理概述

电位滴定法是一种定量分析方法，在滴定过程中，随着滴定剂的加入，待测离子浓度及电极电位值出现缓慢变化，在接近等当点附近时，待测离子浓度出现数量级的变化，电极电位发生突跃，以电极电位突跃来确定滴定终点[3-6]。当待测溶液有颜色或浑浊，无法用指示剂颜色变化来指示滴定终点或者根本找不到合适的指示剂时，选用电位滴定法可避免指示剂法在终点判断上的主观性，还可用于浓度较稀的试液或滴定反应进行不够完全的情况，灵敏度和准确度高，并可实现自动化和连续测定。因此，广泛应用于食品、药学、冶金等领域的样品分析[7,8]。

2 用于中药化学成分含量测定

2.1 有机酸含量检测

中药中总有机酸含量的测定，常用酸碱滴定法，但中药的水提液或醇提液常常颜色较深，限制了指示剂的选择，同时使滴定终点指示不明显，实验者的主观判断也容易造成实验误差。与酸碱滴定法相比，电位滴定法利用电位的变化来确定滴定终点的，更加客观准确。

李永慧等[9]电位滴定法利用考察南五味子与五味子总有机酸含量差异。以柠檬酸为对照品。测定南五味子与五味子总有机酸的含量。分析得，以柠檬酸计，南五味子总有机酸平均含量为9.23%，五味子总有机酸平均含量为24.20%。通过比较南五味子与五味子总有机酸的含量，为临床用药提供科学依据。与直接滴定法相比较，电位返滴定法测定具有萃取率高、终点易观察、结果重复性好等优点。葛佩珊等[10]设计4因素3水平的正交实验，采用电位滴定的方法研究陈皮中有机酸的最优提取工艺，最后得出液料比为1∶20、超声时间60min、超声提取温度为50℃、乙醇体积分数为50%时，有机酸提取率最高，为12.76%。王惠敏等[11]研究消食化滞液中总有机酸含量，用电位滴定法测定3批次的实验样品中的总有机酸含量，并采用指示剂法手工滴定作为对比，通过对两种方法的分析检验，得出电位滴定法和指示剂法测定消食化滞液中总有机酸含量。

2.2 生物碱含量检测

汪洪涛[12]等将苦瓜分别经酸水提取、乙醇回流提取、超声波提取和碱浸提取，得到的样品以电位滴定法滴定，以苦瓜中的奎宁为基准物计算苦瓜中总生物碱的含量，用于苦瓜中总生物碱的定量分析，确定苦瓜中生物碱适宜的提取方法为碱浸提取法。李定祥[13]等人自动电位滴定法测定金钗石斛药材中总生物碱的含量，经方法学考察，该含量测定方法具有良好的专属性和灵敏度，检测结果稳定可靠，可用于金钗石斛药材中总生物碱的定量分析。

2.3 酯类含量检测

杜淑霞等[14]利用指示剂法和电位滴定法作为对比，测定琥珀酸单薄荷酯含量，又通过气相色谱法来验证两种测定方法是否可行，结果显示，在5%显著水平上，电位滴定法和气相色谱法没有显著性差异，证明测定琥珀酸单薄荷酯用电位滴定法可行。管岚等[15]利用自动电位滴定法测定甲磺酸达比加群酯的含量，将电位滴定法与高效液相色谱法的结果进行分析表明，二者结果的相对偏差<0.2%，说明电位滴定法可行，且步骤简单、可操作性强、结果较为准确可靠。杨盛春等[16]建立自动电位滴定法测定白酒中的总酯含量，实验结果同样表明，电位滴定法操作简单、重现性好、精密度高。

2.4 多酚类化合物含量检测

多酚类物质根据其结构可分为黄酮类化合物和酚类化合物。目前，对多酚类化合物含量的测定方法有很多，主要有分光光度法、一阶导数吸光光度法、高效液相色谱法和自动电位滴定法等。中药中多酚类物质含量测定常用滴定法。但由于物质结构复杂及中药类物质提取液常带有一定颜色，难以利用指示剂判断滴定终点，故利用滴定终点电位变化的电位滴定法更适用于多酚类物质含量的测定。该方法用于中药中多酚类化合物含量的测定。李家栋等[17]根据茶多酚与K2Cr2O7的定量反应，设计重铬酸钾电位滴定法测定茶多酚的检测方法，先将茶多酚与过量的K2Cr2O7反应，剩余的K2Cr2O7用过量的Fe（NH4）2·（SO4）2铵消除，再用K2Cr2O7标准溶液滴定过量的Fe2+，利用自动电位滴定识别滴定终点实验可得所设计方法的相对标准偏差为0.1%～0.8%（n=6），标准样品回收率为99.4%～100.6%，适用于任意茶多酚含量的茶叶样品检测法。王传波等[18]建立了一种电位滴定法快速定量测定生物油中总酚含量的新方法。通过加标法考察了定量分析生物油总酚含量的准确性；通过5次平行性实验，考察了分析方法的精密性；通过向生物油样品中添加糠醛、乙酰丙酮和HAc等，考察了生物油中醛、酮和酸等对所建分析方法的干扰影响，结果表明，所建立的分析方法具有高的可靠性和精密性；糠醛和HAc的含量对分析结果没有干扰影响，而乙酰丙酮对分析结果具有一定干扰作用，但并不显著。杨剑萍等[19]以夏枯草、桑叶为候选药物，采用醇提酸沉淀与超声法提取其中的黄酮类物质;通过化学显色法进行快速的定性鉴定；采用分光光度法测定其含量；并选用电位滴定法[20]研究其对胰脂肪酶的抑制活性。实验证明，其建立的脂肪酶活电位滴定法适用于有背景颜色干扰的中药提取物的活性筛选。

3 在中药炮制与提取工艺中的应用

在中药制备过程中，提取是利用一些技术，最大限度提取中药中的有效成分的一种工艺。使得中药制剂的内在质量和临床治疗效果提高，使中药的效果得以最大限度的发挥。炮制的目的主要是加强药物效用，减除毒性或副作用，便于贮藏和服用等。根据电位滴定法的特点，可建立检测方法，通过测定目标成分的含量，探究最佳提取工艺；借助电位滴定法，也可通过测定目标成分的含量，以此为依据，对不同的中药炮制方法进行对比，从而得到更佳的炮制方法。表1为电位滴定法在中药炮制、提取工艺中的应用。

表1 电位滴定法在中药炮制、提取工艺中的应用Tab.1 Application of potentiometric titration in processing and extraction of traditional Chinese medicine

4 结语

电位滴定法避免了依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点所带来的误差，减少了分析人员的主观因素和操作技术等引起的误差，近几年发展迅速。但由于测定仪器设备的要求比较高，且操作较为复杂，投入成本较高，电位传感器的灵敏度、使用寿命等还有待进一步提升。电位滴定法存在一定的局限性，如滴定过程中离子交换平衡慢，使被测溶液达到离子交换平衡的时间变长；在酸碱滴定时，由于水的缓冲作用，使得电位滴定法对实验条件的选择较为苛刻[25]。相信随着更先进实用的自动滴定仪的普及，凭借电位滴定法的结果精密、准确度高、重现性较好等优点，其在中药分析中将会得到更加广泛的应用。