不同產地連翹的電化學指紋圖譜

胡俊平， 楊 健， 任 云， 劉 妍， 畢慧敏， 游富英

(邯鄲學院化學化工與材料學院/邯鄲學院化學化工省級本科實驗教學示范中心，河北邯鄲 056005)

中草藥的發展和研究在中國具有悠久的歷史和深遠的文化，是中華名族不可或缺的瑰寶，也是世界文化遺產的重要組成部分，更為全世界人們的健康作出了不菲的貢獻。眾所周知，中藥是由多種化學成分組成的混合物，只有多種成分相互作用才能達到治病的效果。因此，很難通過測定藥材某種成分達到評價中藥專屬性和有效性的目的[1]。目前，中藥常用的檢測方法有氣相色譜指紋圖譜法、高效液相指紋圖譜法、紅外光譜法等[2-3]。以上方法雖然能鑒定中草藥的真偽，但檢測過程中必須對中草藥進行分離、提純等操作，操作周期長、成本高、工作量大，不適用于絕大多數復雜中草藥的鑒別與評價。中藥電化學指紋圖譜在中藥鑒別和質量評價方面具有可靠、快速、成本低的優點，越來越受到人們的重視，作為一種分析檢測技術已經得到廣泛的應用[4-5]。

連翹(Forsythiasuspensa)是落葉灌木，屬木樨科連翹屬植物，主要分布在河北、河南、陜西、遼寧、云南、四川等地。其干燥果實藥性平，味甘、苦，具有清熱解毒、消腫散結之功效，主治癰疽、瘰疬、丹毒、風熱感冒、溫熱入營、高熱煩渴、熱淋尿閉等癥。連翹的化學成分為揮發油、連翹苷等木質素類，齊墩果酸和熊果酸等三萜酸類等[6]。本研究主要探討連翹在 BrO3--Mn2+-H+-CH3COCH3體系中作振蕩反應的電化學指紋圖譜。其特征物理量為：(1)誘導時間(t誘導)，從加入試劑到振蕩發生的時間；(2)振蕩壽命(t振蕩)，振蕩開始到振蕩結束的時間；(3)最高電位(Emax)，振蕩曲線的電位最高值；(4)平衡電位(E平衡)，振蕩結束時所對應的電位。研究溫度、藥材粉末粒度、藥材加入量等對電化學指紋圖譜的影響，分析不同產地連翹電化學指紋圖譜的特征。結果表明，不同產地連翹的電化學指紋圖譜有明顯區別，該方法可用于連翹藥材的產地鑒別[7-8]。

1 儀器與材料

1.1 儀器

WK-600A高速藥物粉碎機(山東省青州市精誠機械有限公司)；DF-101S聚熱式恒溫加熱磁力攪拌器(河南省鞏義市予華儀器有限公司)；電化學工作站(瑞士萬通204)；燒杯；容量瓶；玻璃棒；滴管。

1.2 試劑與材料

硫酸錳(優級純，天津市津科精細化工研究所)；硫酸(分析純，山東萊陽經濟技術開發區精細化工廠)；溴酸鈉(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)；丙酮(分析純，山東萊陽經濟技術開發區精細化工廠)；蒸餾水。

陜西洛南連翹、河南盧氏連翹、云南麗江連翹、遼寧鳳城連翹(均在邯鄲仁泰大藥房購買)，河北涉縣連翹(德路康中藥材種植有限公司)。

2 方法與結果

2.1 電化學指紋圖譜的測定

在轉速為460 r/min的磁力攪拌下，控制反應溫度為(40.00±0.05) ℃，分別加入1.200 0 g干燥至恒質量的柴胡粉末、0.40 mol/L丙酮溶液5 mL和0.04 mol/L硫酸錳溶液 5 mL 于恒溫反應器中，開啟電化學工作站，10 min后通過注射器迅速加入0.2 mol/L溴酸鉀溶液10 mL，立即開始記錄數據，測定反應電壓和時間曲線至振蕩反應結束。即獲得電化學指紋圖譜，如圖1所示。

2.2 電化學指紋圖譜的重現性

按照“2.1”的步驟，平行測定連翹電化學指紋圖譜5次，如圖2所示。相同產地的連翹粉末在相同試驗條件下，電化學指紋圖譜的各種特征物理參數基本RSD≤1.50%，具體數據見表1，結果顯示了試驗的重現性良好。

2.3 溫度對振蕩體系的影響

精確稱量1.000 0 g過60目篩的河北涉縣連翹粉末，分別在30、35、40、45 ℃溫度下測定其電化學指紋圖譜，結果見圖3。結果表明，隨溫度的變化，E-t曲線的特征數據也隨之改變，誘導時間和振蕩時間的變化頗為明顯。由圖3可見，當溫度為30 ℃時，3 000 s時振蕩仍未停止，隨著溫度的升高，誘導時間和振蕩壽命變短，表明溫度對本試驗的影響較大。后續試驗選擇誘導時間較短的45 ℃進行，以使測定連翹的電化學指紋圖譜用時較短，提高試驗的時間成本。

表1 連翹電化學指紋圖譜參數的重現性

注：t誘導為誘導時間；t振蕩為振蕩壽命；Emax為最大電位；E平衡為平衡電位。

2.4 中草藥粒度對體系的影響

精確稱量1.200 0 g河北涉縣連翹粉末，分別選用40、60、80目粒度的粉末測定其電化學指紋圖譜(圖4)。

由圖4可知，隨著粉末粒度的減小，圖譜的穩定性逐漸增大，當粒度大于60目時，圖譜基本不變。

2.5 樣品加入量對振蕩體系的影響

分別加入過60目篩的河北涉縣連翹粉末0.5、0.8、1.0、1.2、1.4、1.5 g，測定其相應的電化學指紋圖譜見圖5，數據見表2。

表2 連翹加入量對特征物理量的影響

通過圖6可以看出，隨著中草藥加入量的增多，誘導時間和振蕩壽命在逐漸減小。進一步分析表2數據可推出，誘導時間和振蕩壽命與連翹加入量之間具有一定的線性關系。根據表2可知，以連翹用量(m)與誘導時間、振蕩壽命之間的關系進行分析。試驗數據回歸結果表明，停振時間和振蕩壽命與連翹用量均有良好的線性關系，線性方程分別為

t誘導=-1 092.07m+2 090.07(r=-0.975)，t振蕩=-1 104.83m+1 721.23(r=-0.959)。線性范圍為0.5～1.5 g。

2.6 不同產地連翹的鑒別

分別在加入量為1.200 0 g、過60目篩的條件下，測定河北涉縣連翹、陜西洛南連翹、河南盧氏連翹、云南麗江連翹、遼寧鳳城連翹的電化學指紋圖譜，測定結果見圖7，特征物理參數見表3。

由圖7可知，不同產地或來源的中藥對振蕩反應的影響不同，導致E-t曲線的誘導時間、振蕩壽命、最大電位、起振電位、振蕩周期、停振時間、平衡電位、最大振幅等可量化信息和誘導曲線、振蕩曲線、振蕩波形等直觀信息的變化不同，即各種中藥均具有特征性的電化學指紋圖譜。所以，電化學指紋圖譜可以方便地對不同產地連翹進行鑒定。

通過比較表3中不同產地連翹電化學指紋圖譜的參數可知，河北涉縣地區連翹的電化學指紋圖譜誘導時間最短，僅為606 s，振蕩壽命也最短，為315 s。而其他4個產地的連翹的電化學指紋圖譜的誘導時間在700 s左右，振蕩壽命在400 s左右，由此可見河北省涉縣產地的連翹參加反應的有效成分較多，其反應最為迅速。由此可初步推斷，河北省涉縣產地連翹質量較好。

表3 不同產地連翹電化學指紋圖譜參數

3 結論與討論

利用封閉體系中的丙二酸為耗散物的B-Z振蕩體系，詳細研究不同產地連翹的電化學指紋圖譜，并對電化學指紋圖譜測定條件及定量分析進行討論。研究結果表明，電化學指紋圖譜適用于不同產地連翹的鑒別，且具有操作簡單、重現性好和直觀等特點。電化學指紋圖譜體現了中藥材中所有成分對振蕩體系的綜合影響，包含了豐富的定量定性信息。因此，中藥電化學指紋圖譜技術是一種通用、經濟、簡便、易行、有效的鑒別和評價中藥的方法，具有廣闊的前景。

[1]張南平，肖新月，張 萍，等. 中藥材質量評價與標準研究進展[J]. 中國藥事，2005，19(1)：47-50.

[2]謝培山. 色譜指紋圖譜分析是中草藥質量控制的可行策略[J]. 中藥新藥與臨床藥理，2001，12(3)：141-151.

[3]李 燕，吳然然，于佰華，等. 紅外光譜在中藥定性定量分析中的應用[J]. 光譜學與光譜分析，2006，26(10)：1846-1849.

[4]張泰銘，梁逸曾，袁 斌，等. 中藥電化學指紋圖譜的原理、特點和用途[J]. 科學通報，2007，52(13)：1513-1522.

[5]張泰銘，梁逸曾，袁 斌，等. 中藥電化學指紋圖譜的檢測方法和條件因素[J]. 科學通報，2007，52(9)：1012-1020.

[6]張 煒，張漢明，郭美麗，等. 連翹的藥理學研究[J]. 中國現代應用藥學，2000，17(1)：7-10.

[7]杜寶中，屈敏佳，馬國營. 基于BrO3--MnSO4-H2SO4-丙二酸體系的中藥電化學指紋圖譜[J]. 科學通報，2012，57(11)：904-909.

[8]程旺興，陳 佳，管 藝，等. 不同產地菊花的電化學指紋圖譜研究[J]. 中藥材，2011，34(6)：885-888.