離子液體修飾碳糊電極測定海紅果中的槲皮素

李梅，杜芳艷，溫俊峰，吳歡歡

(榆林學院 化學與化學工程學院，陜西 榆林 719000)

槲皮素是一種多羥基黃酮類化合物，具有多種生物學活性及很高的藥用價值［1］，廣泛存在于植物的花、葉、果實中，是人類飲食中最主要的生物類黃酮。已知有100 多種中草藥中含有槲皮素［2］。槲皮素對多種腫瘤具有抑制作用、具有較好的祛痰、止咳、平喘、抗菌、抗病毒、抗炎、抗過敏、抗心律失常、抗血小板凝聚、抗氧化及清除自由基作用，此外還有降糖降壓、降血脂、免疫調節及對心血管系統的保護作用等，近年來倍受人們的關注［3-5］。

槲皮素含量的測定方法有光度法、光譜法、高效液相色譜法、高效毛細管電泳法、電化學法等［6-13］。光度法測定槲皮素含量時，會受到其它黃酮類化合物的干擾，影響測定結果;高效液相色譜法和毛細管電泳法操作復雜，儀器和試劑比較貴。電化學檢測具有靈敏、快速、設備成本低等優點而得到廣泛研究和應用。Xiao Ping 等［14］采用碳納米管修飾石墨電極檢測槲皮素，靈敏度較高，但是蘆丁對檢測產生嚴重干擾，電極的選擇性有待提高。離子液體是近年來一種新型的綠色有機溶劑，具有高導電率和粘度相對較大的特點，從而在醫藥、食品、化工及化學等多種領域有著廣泛的應用。

海紅果為薔薇科植物海紅子(Malus micromalus Makino)的果實，學名西府海棠［15］，海紅果中富含黃酮類化合物，海紅果中槲皮素測定尚未見報道。因此，我們制備了離子液體修飾碳糊電極，研究槲皮素在該修飾電極上的電化學行為，建立了一種新的測定槲皮素的電化學方法。該法具有操作簡單、分析快速、靈敏度高和選擇性好等優點。用于海紅果中槲皮素含量的測定，結果令人滿意。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

海紅果，陜西省府谷縣產;1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸鹽(［bmim］PF6)，分析純;槲皮素對照品，生化試劑;石墨粉，光譜純;液體石蠟;0.2 mol/L 的BR 緩沖溶液(pH 3.2 ±0.1)等均為分析純;水為二次蒸餾水。

CHI660D 電化學工作站，三電極系統:工作電極為離子液體修飾碳糊電極(IL/CPE，自制)，參比電極為飽和甘汞電極(SCE)，對電極為鉑絲電極;紅外線烘烤箱;HH-1 數顯恒溫水浴鍋;SHZ-D(Ⅲ)型循環水真空泵;ESJ60-4 電子天平;pHS-25 酸度計。

1.2 離子液體修飾碳糊電極的制備

將1.0 g 石墨粉與0.5 mL 混合液(［bmim］PF6∶液體石蠟=1 ∶0.5)混合均勻，并在紅外線烘烤箱內烘烤0.5 h(溫度約為80 ℃)。將糊狀物填充入內徑3 mm 的PVC 管中。另一端與銅絲相連，緊密壓實。制備好的電極在金相砂紙上進行粗打磨，然后在稱量紙上打磨光滑，即得修飾電極(IL/CPE)。每次測量前都要對電極進行更新。將碳糊擠出2 ～3 mm 后，在紙上拋光并洗凈，將電極置于0.2 mol/L的B-R 緩沖溶液中于0.0 ～0.6 V 電位以100 mV/s的掃速循環伏安掃描若干圈，使修飾電極保持活性。

1.3 實驗方法

準確稱取1.69 mg 槲皮素，溶解在熱的無水乙醇中，定容至100 mL，得濃度0.5 mmol/L 的槲皮素乙醇標準儲備液，保存備用。用時稀釋至所需濃度的工作溶液。

移取一定量的0. 5 mmol/L 槲皮素儲備液于25 mL 容量瓶中，加入0. 2 mol/L B-R 緩沖溶液10.00 mL，用二次蒸餾水定容，靜置10 min。采用三電極系統在0 ～0.6 V 電位，以100 mV/s 掃速進行循環伏安掃描。同法測定海紅果中槲皮素的含量。

2 結果與討論

2.1 槲皮素在IL/CPE 上的電化學行為

圖1 是0.2 mmol/L 槲皮素在B-R 緩沖溶液中于IL/CPE 和CPE 上產生的電化學響應。

圖1 槲皮素在CPE(a)和IL/CPE(b)上的循環伏安圖Fig.1 Cyclic voltammograms of quercetin at a CPE (a)and an IL /CPE (b)

由圖1 可知，在CPE 上，槲皮素產生了一對氧化還原峰(圖1a)，氧化峰電位是0.308 V，還原峰電位是0.164 V，峰電位差(ΔEp)為0.144 V;在槲皮素IL/CPE 上也產生了一對氧化還原峰(圖1b)，但氧化峰電位負移到0. 299 V，還原峰電位負移至0.177 V，ΔEp 減小為0.122 V，電流響應顯著增大，是其在CPE 上的4.5 倍，表明IL/CPE 既降低了槲皮素氧化還原反應的過電位，又顯著提高了其電流響應，說明IL/CPE 對槲皮素的氧化還原反應有電催化作用。這是由于離子液體具有較好的導電性，把它作為修飾劑加入到碳糊電極中，可以減小由不導電的有機粘合劑液體石蠟產生的電阻，改善電極的導電性，加快電極上的電子交換速度。

2.2 支持電解質

分別考察了電解質B-R、HAc-NaAc、Na2HPO4-NaH2PO4(PBS)、NH3· H2O-NH4Cl 溶液中對0.1 mmol/L槲皮素電流響應的影響。結果顯示，在0.2 mol/L 上述緩沖溶液中，槲皮素有一靈敏的氧化還原反應峰出現，其中在B-R 緩沖溶液中峰形尖銳，對稱性好，峰電流Ip大，所以選擇0.2 mol/L 的B-R 緩沖溶液中作為支持電解質。

2.3 底液的酸度

在0.2 mol/L pH 為2. 0 ～9. 0 B-R 緩沖溶液中，對0.1 mmol/L 的槲皮素進行循環伏安掃描。結果顯示，當pH ＜3.0 時，峰電流隨著pH 值的增大而增大;當pH ＞3.8 時，峰電流隨著pH 值的增大而減小;當pH 超過8.5 時，槲皮素的氧化-還原反應峰逐漸消失。可以推斷，當溶液堿性增大時，會減弱槲皮素在電極表面的吸附，致使氧化-還原反應峰消失。當pH 3.2 時，峰電流達到最大?？紤]到峰形及峰電流的影響，選擇pH 為3.2 ±0.1 的B-R 緩沖溶液作為支持電解質。

2.4 掃速的影響

在0.2 mol/L B-R 緩沖溶液中，用循環伏安法研究了掃速對0.2 mmol/L 槲皮素電化學行為的影響，結果見圖2。

圖2 槲皮素在IL/CPE 上不同掃速時的循環伏安曲線及IP-v 關系圖Fig.2 Cycle voltammogramms of quercetin at IL/CPE with various scan

由圖2 可知，槲皮素的峰電流隨著掃速的增加而增大，且與掃速呈良好的線性關系，Ip(μA)=－10.075v +0.280，R2=0.998 9，表明槲皮素在IL/CPE 上的電極反應受吸附控制。

2.5 電極的重現性與測定精密度

用同一根離子液體修飾碳糊電極對濃度為5 ×10－5mol/L 的槲皮素平行測定10 次，相對標準偏差(RSD)為1.22%，說明該電極的穩定性較好。用6支不同批次制備的IL/CPE 進行測定，RSD 為1.55%。表明該電極重現性好。

2.6 標準曲線

在優化的實驗條件下，槲皮素的氧化峰電流與其濃度在0.1 ～50 μmol/L 范圍內呈良好的線性關系，線性回歸方程為:Ip(μA)=3.943 3 +0.211 9c(μmol/L)，線性相關系數為0.999 4，檢出限為3.0×10－8mol/L (S/N=3)。

圖3 不同濃度槲皮素在IL/CPE 上的CV 曲線及IP-c 關系圖Fig.3 CV curves of different concentration of quercetin at IL/CPE

2.7 海紅果中槲皮素的測定

取海紅果粉10.0 g，加入0.06%果膠酶，按照料液比為1 ∶9 加水，于50 ℃恒溫水浴浸提4 ～5 h，過濾，得海紅果汁，定容至500 mL。海紅果中槲皮素含量，6 次測定的平均值為47.77 mg/g，相對標準偏差為1.96%。

取已知含量的樣品溶液，加入一定量的槲皮素標準溶液，進行加標回收實驗，回收率為95.8% ～104.8%。

表1 海紅果中槲皮素的加標回收率(n=6)Table 1 Determination results of quercetin in Malus micromalus Makino and recoveries (n=6)

3 結論

(1)IL/CPE 修飾電極對槲皮素在該電極上的氧化、還原有電催化作用，在循環伏安曲線上，槲皮素的峰電流與其濃度在0.1 ～50 μmol/L 呈良好的線性關系，其線性方程為ip(μA)=3.941 3 +0.211 9 c(μmol/L)，線性相關系數為0.999 4，檢出限為3.0 ×10－8mol/L。

(2)用離子液體修飾碳糊電極循環伏安法測得海紅果中的槲皮素的含量為47.77 mg/g。

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