CN114113279A

CN114113279A - 一种枸杞酸含量的电化学检测方法

Info

Publication number: CN114113279A
Application number: CN202111253340.1A
Authority: CN
Inventors: 石欣; 王晓菁; 郑玉红; 傅力; 牛艳; 张锋锋; 张艳
Original assignee: Institute of Botany of CAS; Hangzhou Dianzi University; Ningxia Institute of Quality Standards and Testing Technology for Agro Products of Ningxia Agricultural Product Quality Monitoring Center
Current assignee: Institute of Botany of CAS; Hangzhou Dianzi University; Ningxia Institute of Quality Standards and Testing Technology for Agro Products of Ningxia Agricultural Product Quality Monitoring Center
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2041-10-27
Also published as: CN114113279B

Abstract

本发明枸杞酸含量的电化学检测方法：一、将醋酸加入到壳聚糖中，超声形成壳聚糖溶液；二、将铅离子溶液加入壳聚糖溶液中，超声均匀；三、将枸杞酸加入步骤二溶液中，超声均匀；四、往步骤三溶液中滴加氢氧化钠溶液，超声至形成凝胶状；五、预处理金电极；六、步骤四凝胶滴于步骤五金电极表面，晾干；七、将步骤六金电极和铂丝电极、Ag/AgCl电极浸入含有氯化钾的铁氰化钾和亚铁氰化钾溶液的混合液中测定阻抗谱；八、利用电化学阻抗值和枸杞酸浓度绘制标准曲线；九、将碾碎的枸杞或枸杞提取物加入乙醇中，超声分散后过有机系微孔滤膜，加入步骤二的溶液中，超声均匀；重复步骤四到七，测得阻抗值；将阻抗值带入步骤八的标准曲线，计算得到枸杞酸含量。

Description

一种枸杞酸含量的电化学检测方法

技术领域

本发明属于检测技术领域，涉及一种可以快速测定样品中枸杞酸含量的分析方法，具体是一种枸杞酸含量的电化学分析法，以检测植物样品中枸杞酸的含量。

背景技术

2004年，日本学者Toyoda-Ono等从宁夏枸杞和北方枸杞的干果中分离纯化得到枸杞酸。枸杞酸是目前从天然资源中发现唯一的一种新型、稳定、纯天然L-抗坏血酸前体物质。研究表明，枸杞酸的抗氧化能力相比较抗坏血酸更持久，能长时间存在于体内发挥抗氧化活性，具有更高效地清除自由基能力，且能明显抑制癌细胞增值，能有效抑制黑色素的生成。

在中国，枸杞原料的产地来源多，但质量存在较大差异。目前，药典中以多糖和甜菜碱作为枸杞品质指标。然而，一方面目前枸杞中多糖的检测较为繁琐，专属性不强，误差大；另一方面，甜菜碱的合成价格便宜，且甜菜根中含有大量甜菜碱，专属性较差，不能很好的评价枸杞子品质。枸杞酸在枸杞子中含量丰富，且枸杞酸仅存在枸杞子中，其含量高低是枸杞子品质的最直接反映，因此枸杞酸可以为枸杞的品质提供新的标准。目前，采用高效液相色谱(HPLC)方法检测枸杞或枸杞提取物中枸杞酸的含量(例如中国专利文献CN103323551A)。但采用HPLC方法，其步骤复杂，操作繁琐。因此，亟需开发一种快速检测枸杞酸含量的方法，具有积极意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种枸杞酸含量的电化学检测方法。

本发明采用电化学分析的方法检测枸杞或枸杞提取物中枸杞酸的含量，具体技术方案如下：

一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其按如下步骤进行：

标准曲线的测定：

步骤一、将一定量的醋酸加入到壳聚糖中，超声形成一定浓度的壳聚糖溶液；

步骤二、将一定浓度的铅离子溶液加入步骤一的壳聚糖溶液中，超声均匀；

步骤三、将一定量的枸杞酸加入步骤二的溶液中，超声均匀；

步骤四、往步骤三的溶液中缓慢滴加氢氧化钠溶液，一边滴加一边超声，直到溶液开始交联，形成凝胶状；

步骤五、对金电极进行预先处理：将金电极进行抛光、冲洗、干燥，然后置于H₂SO₄溶液中采用循环伏安法进行处理；其中，所述的抛光优选采用适当直径的Al₂O₃粉末在麂皮上抛光打磨；所述的冲洗优选先采用超纯水冲洗干净，再分别用乙醇、超纯水超声清洗；所述的干燥优选采用氮气干燥；

步骤六、取一定量步骤四中的凝胶滴加在步骤五中处理好的金电极表面，自然晾干；

步骤七、将步骤六修饰后的金电极和一根铂丝电极以及一根Ag/AgCl(3M KCl)电极一起浸入含有氯化钾的铁氰化钾和亚铁氰化钾溶液的混合溶液中(即铁氰化钾和亚铁氰化钾溶液的混合溶液加入氯化钾)进行阻抗谱测定；所得阻抗的数值受到枸杞酸含量的变化而变化，枸杞酸含量多时，枸杞酸分子在凝胶中占据了较多的空位，导致空间位阻增加，进而增加阻抗数值；

步骤八、利用测得的电化学阻抗值和枸杞酸浓度(第三步骤加入的枸杞酸是已知浓度的枸杞酸)做标准曲线；

样品中枸杞酸的测定：

步骤九、将一定量碾碎的枸杞或枸杞提取物加入乙醇中，超声分散后过(优选0.45μm)有机系微孔滤膜；将一定量的枸杞或枸杞提取物与乙醇的混合溶液加入步骤二溶液中，超声均匀；重复步骤四到步骤七的过程，测得样品的阻抗值；将阻抗值带入步骤八所得的标准曲线中，通过计算得到样品中枸杞酸的含量。

作为优选方案，步骤一，醋酸溶液为5～10mL，浓度为0.1～0.5mol/L。本步骤选择醋酸，目的是为了更好地溶解壳聚糖，以便后续形成均匀的凝胶。而浓度若低于0.1mol/L或高于0.5mol/L，则会对后续pH调节促成凝胶形成产生影响。

作为优选方案，步骤一，壳聚糖的含量为10～20mg。壳聚糖含量过低会导致凝胶稳定性不足，壳聚糖含量超过20mg会影响后续电化学检测信号的强度。

作为优选方案，步骤二，铅离子溶液为0.1～0.3mL，浓度为1μg/mL。铅离子在适当的pH条件下能起交联剂的作用，使得壳聚糖交联为凝胶状。过少的铅离子无法使得凝胶形成，过多的铅离子会使得溶液中游离的铅离子过多，降低检测灵敏度。

作为优选方案，步骤三，枸杞酸溶液为0.1～0.2mL，浓度为0.2～200μg/mL。过低或过高浓度的枸杞酸无法在改检测技术中被线性检测，因此作为标准曲线设置，将其设置为2～200μg/mL。

作为优选方案，步骤四，氢氧化钠的浓度为0.1～0.5mol/L。过低或过高的氢氧化钠浓度都会使得pH波动过于激烈，不利于凝胶形成。

作为优选方案，步骤五，所述循环伏安法的扫描范围为-0.5V～1.5V，扫描圈数为5～10圈，扫描速率为0.1～0.2V/s，扫描至得到稳定的金电极的还原峰。所述H₂SO₄的浓度优选为0.5～1mol/L。该步骤目的是为了得到稳定的金电极，以保证后续检测的可靠性。

作为优选方案，步骤六，凝胶的用量为2～5μL。若凝胶少于2μL，则不足以有效覆盖电极表面，导致检测信号不稳定。若凝胶多于5μL，则会使得电极表面修饰层过后，由于壳聚糖具有较弱的电导率，会使得检测信号过弱。

作为优选方案，步骤七，铁氰化钾和亚铁氰化钾溶液的混合溶液的浓度为5.0～10.0mmol/L。

作为优选方案，步骤七，氯化钾的浓度为50～100mmol/L。

作为优选方案，步骤七，所述测定电化学阻抗谱，采用频率范围0.1～10⁵Hz、振幅为1～5mV的正弦电压进行。本步骤中，若采用过高的正弦电压，则会降低阻抗谱的精确度。

作为优选方案，步骤九，枸杞或枸杞提取物的用量为10～50mg。

作为优选方案，步骤九，乙醇为0.5～2mL。

与现有技术相比，本发明采用电化学分析检测技术可以免于复杂的样品处理和实验操作，操作简便，响应时间快。

附图说明

图1是本发明的校准曲线图。

具体实施方式

以下优选实施例用于说明本发明，但不用于限制本发明的保护范围。

实施例1

下面通过实施例1指定标准曲线。

将10mg壳聚糖加入5mL 0.2mol/L醋酸中，超声形成均匀溶液。将0.1mL，浓度为1μg/mL的铅离子溶液加入壳聚糖溶液中，超声均匀。分别将0.1mL浓度为0.2，1,2,5,10,15，20μg/mL的枸杞酸加入上述溶液中，超声均匀。往溶液中缓慢滴加0.1mol/L氢氧化钠溶液，一边滴加一边超声，直到溶液开始交联，形成凝胶状。

对金电极进行预先处理：将金电极进行抛光、冲洗、干燥，然后置于0.5mol/L H₂SO₄溶液中采用循环伏安法进行处理。循环伏安法的扫描范围为-0.5V～1.5V，扫描圈数为5圈，扫描速率为0.1V/s，扫描至得到稳定的金电极的还原峰。然后对金电极进行超纯水冲洗，再分别用乙醇、超纯水超声清洗，氮气吹干。

取含有不同枸杞酸浓度的凝胶2μL，分别滴加在处理好的金电极表面，自然晾干。将修饰后的金电极和一根铂丝电极以及一根Ag/AgCl(3M KCl)电极一起浸入含有50mmol/L氯化钾的5.0mmol/L铁氰化钾和亚铁氰化钾溶液的混合溶液中，采用频率范围0.1～10⁵Hz、振幅为1mV的正弦电压进行阻抗谱测定。利用测得的电化学阻抗值和枸杞酸浓度做标准曲线如图1所示。

实施例2

下面通过实施例2测定枸杞子中枸杞酸的含量。

将10mg碾碎的枸杞子加入0.5mL乙醇中，超声分散后过0.45μm有机系微孔滤膜。将0.1mL上述溶液加入实施例1中配置的壳聚糖-铅离子溶液中，超声均匀。重复其他步骤，测得样品的阻抗值为896Ω。将阻抗值带入实施例1中所得的标准曲线中，再通过计算得到枸杞中枸杞酸的含量为2.21μg/mg。

实施例3

下面通过实施例3测定枸杞提取物中枸杞酸的含量。

将20mg枸杞提取物粉末加入1mL乙醇中，超声分散后过0.45μm有机系微孔滤膜。将0.1mL上述溶液加入实施例1中配置的壳聚糖-铅离子溶液中，超声均匀。重复其他步骤，测得样品的阻抗值为4553Ω。将阻抗值带入实施例1中所得的标准曲线中，再通过计算得到枸杞提取物中枸杞酸的含量为10.39μg/mg。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应当理解，本发明不限于上述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。

Claims

1.一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤一、将醋酸加入到壳聚糖中，超声形成壳聚糖溶液；

步骤二、将铅离子溶液加入步骤一的壳聚糖溶液中，超声均匀；

步骤三、将枸杞酸加入步骤二的溶液中，超声均匀；

步骤四、往步骤三的溶液中滴加氢氧化钠溶液，同时超声，直至溶液开始交联，形成凝胶状；

步骤五、将金电极抛光、冲洗、干燥，再置于H₂SO₄溶液中采用循环伏安法进行处理；

步骤六、取步骤四中的凝胶滴加在步骤五处理后的金电极表面，晾干；

步骤七、将步骤六修饰后的金电极和铂丝电极、Ag/AgCl电极一起浸入含有氯化钾的铁氰化钾和亚铁氰化钾溶液的混合溶液中进行阻抗谱测定；

步骤八、利用测得的电化学阻抗值和枸杞酸浓度绘制标准曲线；

步骤九、将碾碎的枸杞或枸杞提取物加入乙醇中，超声分散后过有机系微孔滤膜；将枸杞或枸杞提取物与乙醇的混合溶液加入步骤二的溶液中，超声均匀；重复步骤四到步骤七，测得样品的阻抗值；将阻抗值带入步骤八所得的标准曲线中，通过计算得到样品中枸杞酸的含量。

2.如权利要求1所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤一中，醋酸溶液为5～10mL，浓度为0.1～0.5mol/L；和/或，壳聚糖的含量为10～20mg。

3.如权利要求1所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤二中，铅离子溶液为0.1～0.3mL，浓度为1μg/mL。

4.如权利要求1所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤三中，枸杞酸溶液为0.1～0.2mL，浓度为0.2～200μg/mL。

5.如权利要求1所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤四中，氢氧化钠的浓度为0.1～0.5mol/L。

6.如权利要求1所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤五中，所述抛光采用Al₂O₃粉末在麂皮上抛光打磨；和/或，所述冲洗先采用超纯水冲洗干净，再依次采用乙醇、超纯水超声清洗；和/或，所述干燥采用氮气干燥。

7.如权利要求1或6所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤五中，所述循环伏安法的扫描范围为-0.5V～1.5V，扫描圈数为5～10圈，扫描速率为0.1～0.2V/s，扫描至得到稳定的金电极还原峰；和/或，所述H₂SO₄的浓度为0.5～1mol/L。

8.如权利要求1所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤六中，凝胶的用量为2～5μL。

9.如权利要求1所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤七中，铁氰化钾和亚铁氰化钾溶液的混合溶液的浓度为5.0～10.0mmol/L；和/或，氯化钾的浓度为50～100mmol/L；和/或，所述测定电化学阻抗谱，采用频率范围0.1～10⁵Hz、振幅为1～5mV的正弦电压进行。

10.如权利要求1-6或8-9任一项所述一种枸杞酸含量的电化学检测方法，其特征是，步骤九中，枸杞或枸杞提取物的用量为10～50mg；和/或，乙醇为0.5～2mL。