电化学检测法在黄酮类化合物检测中的应用

许博阳

（山西兴新安全生产技术服务有限公司，山西 太原 030024）

黄酮类化合物属于一种抗氧化剂，其主要分布在植物的种子、鲜花、树根中。从医学层面讲，黄酮类化合物具有一定抗菌、抗癌、抗氧化以及消炎的作用，对人类具有一定的好处。尤其在近些年来随着各种疾病的发生，黄酮类化合物需求量越来越大[1]。为保证黄酮类化合物能够发挥其应有的药效，需加强对黄酮类化合物的检测。电化学检测法目前被广泛应用于检测领域，其具有较高的灵敏度、较好的选择性、较快的分析速度以及方便的操作等优势。本文重点研究电化学检测法在黄酮类化合物检测中的应用。

1 概述

研究表明，黄酮类化合物广泛存在于植物中，其具有较强的抗氧化特性。实现对黄酮类化合物的定量、定性分析对产品的质量控制、评估以及药效等方面的研究具有重大意义。对于黄酮类化化合物的分析而言主要依靠是否能够准确对其定性定量的检测。近年来，在实际需求的引导下人们对植物、食品以及药品中的黄酮类化合物的分离十分感兴趣[2]。用于对黄酮类化合物检测的方法包括有分光光度法、液相色谱-质谱联用法、超临界流体色谱法以及电化学法。上述各类检测方法的对比如下：

1）分光光度法虽然检测成本低、操作简单；但是，分光光度法无法实现对待测样品的分离，而且检测误差较大。

2）液相色谱-质谱联用法检测效率高，但是该种检测方法设备昂贵。

3）其他一些检测方法，如紫外-可见光检测器对黄酮类化合物样品的特性具有选择性，即其仅可对没有紫外吸收的黄酮类化合物进行检测。

电化学分析法主要通过对待检测物质的电位、电流以及电量等参数的变化实现对待检测物质生物特性的检测。黄酮类化合物具有较好的电化学活性，在某种程度上黄酮类化合物的生物特性与其氧化还原反应存在较大的关系[3]。因此，从理论上讲，采用电化学法分析法实现对黄酮类化合物的检测在原理上是可行的。

化学修饰电极是实现电化学检测功能的关键。目前，碳纳米管、石墨烯、纳米颗粒等材料已经在化学修饰电极中广泛应用。本文将采用还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管/金纳米颗粒稀释碳纤维微电极对黄酮类化合物进行检测。

2 实验设计

2.1 实验仪器

采用电化学检测法对黄酮类化合物进行检测，涉及到的关键实验仪器如表1 所示：

表1 基于电化学法检测黄酮类化合物的关键仪器

此外，还需为实验配套自组装毛细管电泳系统、三类电极。电极包括有工作电极、对电极和参比电极。其中，工作电极采用还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管/金纳米颗粒稀释碳纤维微电极；对电极采用铂丝电极；参比电极采用饱和甘汞电极。

2.2 还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管/金纳米颗粒稀释碳纤维微电极的制备

本次电化学检测的核心为还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管/金纳米颗粒稀释碳纤维微电极，该电极是以碳纤维微电极为基础进行制备[4]。本小节重点研究以碳纤维微电极为基础制备还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管/金纳米颗粒稀释碳纤维微电极，具体流程如下：

1）采用金相砂纸将碳纤维微电极表面进行打磨，将打磨完成的电机分别按照顺序在二次水、无水乙醇以及二次水中进行超声处理，处理时间为5 min，并在室温环境下晾干。

2）将1）处理后的电极置于氯金酸和硝酸钾的混合溶液中，其中，氯金酸的质量浓度为0.4 g/L，硝酸钾的浓度为0.1 mol/L；并在-0.2 V 的电压下进行沉积20 s。对沉积处理的电极取出后采用二次水进行冲洗，并在自然环境下晾干。

3）将2）处理电极插入还原氧化石墨烯、多壁碳纳米管混合液中；为避免电极的活性表面积扩大，不要将电极浸入太深，取出在室温环境下晾干。每次浸入20 s，共浸入2 次，中间间隔30 min。

4）将3）中的电极置于pH=4.1，浓度为0.1 mol/L的磷酸盐溶液中，在电极与磷酸盐溶液发生还原反应250 s。将反应后的电机取出在室温环境下晾干后即完成还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管/金纳米颗粒稀释碳纤维微电极的制备[5]。

2.3 黄酮类化合物的提取

桑叶中富含黄酮类化合物，取2 g 桑叶，将其在50 ℃的环境中烘干后进行粉碎；将桑叶粉末置于250 mL 的蒸馏烧瓶中，并加入80 mL 质量分数为70%的乙醇溶液中，采用水浴加热的方式将其加热至80 ℃并回流4.5 h。采用直径为22 μm 的过滤筛进行过滤处理，并对过滤所得的滤液旋蒸，并将旋蒸后的溶液置于10 mL 比色管中，并添加一定量的无水乙醇；再次采用直径为22 μm 的过滤筛进行过滤处理，所得滤液为桑叶提取液，即为待测液体。

3 黄酮类化合物的检测

经研究表明，在对黄酮类化合物进行检测时在其中加入一定量的紫云英苷、芦丁和异槲皮苷可提升电极的重现性，且可保证检测结果的准确性。

因此，取2.3 中待测液体1 mL，在其中加入7 mL的缓冲溶液对待测液体进行稀释。分别在稀释后的待测液体中加入浓度为40 μmol/L 的紫云英苷、芦丁和异槲皮苷溶液，分3 次对其中的黄酮类化合物的含量进行检测，每次检测结果如表2 所示：

表2 黄酮类化合物检测结果

如表2 所示，所检测的桑叶中的黄酮类化合物的含量与实际含量的偏差低于6%，满足规范要求。

4 结语

黄酮类化合物为医学上应用较为广泛的化合物，其对人体具有消炎、抗菌、抗癌、抗氧化的作用。为了实现对黄酮类化合物的精确、快速检测，本文提出了采用还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管/金纳米颗粒稀释碳纤维微电极为核心的电化学检测法对桑叶中的黄酮类化合物的量检测方法。总结如下：

1）基于碳纤维微电极制备的还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管/金纳米颗粒稀释碳纤维微电极，在其中加入一定量的紫云英苷、芦丁和异槲皮苷可提升电极的灵敏度和检测的稳定性。

2）基于电化学检测法对黄酮类化合的检测，所检测值与实际值的偏差低于6%。