差分脉冲伏安法检测茶叶籽油中茶多酚含量的研究.doc

化学通报 2011年 差分脉冲伏安法检测茶叶籽油中茶多酚含量的研究庞月红*庞月红，女，31岁，副教授，从事电分析化学及食品营养、食品安全检测方面的研究。*联系人E-mail: ; 国家自然科学基金（No. 21005032）、中央高校基本科研业务费专项资金（JUSRP10918，JUSRP10920）和江南大学食品科学与技术国家重点实验室开放课题（SKLF-KF200911）资助项目 李朝霞（江南大学食品学院 无锡214122）摘 要 本文通过电化学差分脉冲伏安法建立测定茶多酚含量的新方法。选择没食子酸为茶多酚的标准品，研究没食子酸的电化学行为，实验发现没食子酸分子上的羟基在特定电位下易被氧化，产生响应电流，且没食子酸的浓度与响应电流值呈良好的线性关系，绘制标准曲线，其线性范围为0.11.3g/mL，线性相关系数为0.9908，且检测的上线可以根据测定的需要继续扩大，检出限为0.04g/mL（S/N=3）。这与茶叶及茶制品中茶多酚含量的国家标准（GB/8313-2008）相比，具有更高的检测灵敏度。该方法用于茶叶籽油中微量的茶多酚含量的测定，为1.119g/mL。关键词 差分脉冲伏安法 茶叶籽油 茶多酚 测定Study on the determination of polyphenols in tea seed oil by the method of differential pulse voltammetryPang, Yuehong * Li, Zhaoxia（State Key Laboratory of Food Science and Technology, School of Food Science and Technology, Jiangnan University, 214122）Abstract A novel method for the determination of polyphenols in tea seed oil by differential pulse voltammetry was established. The method was based on the electrochemical behavior of gallic acid, which was the standard of polyphenols. The result showed that hydroxyl group of gallic acid was easy oxidized at the special potential. The resonance current intensity was linear with the concentration of gallic acid in the range of 0.11.3g/mL and the detection limit (S/N=3) was 0.16 g/mL. Meanwhile, the upper limit could continue expand according to practical needs. Compared with the method of national standard for tea and made-tea (GB/8313-2008), this method has a higher detection sensitivity. The content of the polyphenols in tea seed oil was determined by this method and the result was 1.119 g/mL.Key words Differential pulse voltammetry, Tea seed oil, Polyphenols, Determination 茶叶籽油是从山茶科植物茶树(Camellia sinensis O Ktze)的成熟种子茶叶籽中所取得的可食用植物油。茶叶籽油含56左右的油酸，20左右的亚油酸，同时含有维生素E及茶叶籽油特有的茶多酚等成分，是一种富有营养价值的食用植物油1-2。其中茶多酚是茶叶及茶制品中酚类物质及其衍生物的总称，主要包括儿茶素类、黄酮、黄酮醇类、花青素类、花白素类和酚酸、及缩酚酸类。茶多酚具有较强的抗氧化活性和抗癌、防衰老、抗辐射、消除人体自由基、降血糖、防治心血管疾病、抑菌抑霉、沉淀重金属等药理功效3-4。所以茶多酚的含量已经成为茶叶及其茶制品品质的重要指标。目前常用的茶多酚含量的测定方法有高效液相色谱法、酒石酸亚铁比色法、福林酚法（GB/8313-2008），其中高效液相色谱法需要繁琐的样品前处理，且检测灵敏度也依赖于色谱柱5。酒石酸亚铁比色法和福林酚法则需要配制较多的化学试剂，且检测的灵敏度不高。为此本文通过电化学差分脉冲伏安法建立操作简便、快速、灵敏的检测茶多酚含量的新方法，并对茶叶籽油中微量茶多酚含量进行了测定。1实验部分1.1 仪器与试剂电化学实验采用CHI-660型电化学分析仪(上海辰华仪器公司)；使用三电极体系：玻碳电极（直径3mm）作为工作电极，(上海辰华仪器公司)，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，铂丝电极为对电极；没食子酸购自国药集团化学试剂有限公司；茶叶籽油为市售。所用其他试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。1.2 实验方法1.2.1电化学测定 将玻碳电极依次用0.3、0.05 m的氧化铝浆抛光，用二次蒸馏水冲洗，然后在无水乙醇和二次蒸馏水中超声处理。以玻碳电极（直径3mm）为工作电极，铂丝电极为对电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，在0.20.8V范围内通过差分脉冲伏安法对加入不同浓度的没食子酸进行测定，记下电流值。设定初始电位0.2V，电位增量0.004V，振幅0.05V，脉冲宽度0.05s，采样宽度0.0167s。 1.2.2茶叶籽油中茶多酚含量的检测 用醋酸缓冲液通过液液萃取方式提取茶叶籽油中的茶多酚：量取待测茶叶籽油5mL和5mL醋酸缓冲液加入到60mL分液漏斗中充分混匀，静置5min，取出下清液；茶叶籽油中茶多酚含量的测定：采用差分脉冲伏安法测定不同浓度没食子酸产生的相应电流，绘制没食子酸浓度与电流的标准曲线。以没食子酸作为茶多酚的标准物，采用标准加入法测定茶油中茶多酚的含量。2 结果与讨论2.1选用没食子酸作为电化学定量测定茶多酚的标准品茶多酚是一类分子结构中都含有酚羟基的化合物的复合体，主要包括儿茶素、黄酮类化合物、花青素、酚酸等4大类物质。而以儿茶素类为主要成分（占6580%），儿茶素类的物质主要有：儿茶酚、儿茶素没食子酸酯、没食子酸儿茶素和没食子儿茶素没食子酸酯几种。QB2154-1995，是采用没食子酸乙酯作为标准品。现在最新的GB8313-2008采用了ISO14501-2005的福林酚比色法，用没食子酸为标准品，因此本实验选择没食子酸作为茶多酚的标准品。没食子酸分子上的羟基在特定电位下，易被氧化，产生电流，且实验发现电流信号大小与没食子酸浓度成正比。2.2没食子酸的电化学行为玻碳电极在pH4.5的醋酸缓冲液和0.05 mol/L的没食子酸/醋酸缓冲液中的循环伏安图如图1所示。由图1可以明显看出没食子酸在0.380V和0.748V出现两个不可逆的氧化峰，这是没食子酸苯环上的酚羟基被首先氧化为苯氧基自由基，进一步氧化为醌，其电化学反应如下：图1 裸玻碳电极在（a）pH 4.5的醋酸缓冲液和（b）0.05mol/L没食子酸的醋酸缓冲液中的循环伏安图，扫速为100mv/sFig. 1 Cyclic voltammograms of bare GCE in pH 4.5 acetate buffer solution (a) without and (b) with 0.05 mol/L gallic acid. Scan rate: 100 mV/ s2.3没食子酸浓度与响应电流的依从关系通过DPV方法测定不同浓度没食子酸产生的相应电流，从而得到没食子酸浓度与电流的标准曲线，如图2 所示。没食子酸浓度与响应电流值的关系曲线的线性范围为0.11.3g/mL，线性相关系数为0.9908，且检测的上线可以根据测定的需要继续扩大。图2裸玻碳电极在不同浓度的没食子酸的醋酸缓冲液中的差分脉冲伏安图，没食子酸浓度依次为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2和1.3g/mL。内嵌图为相应的标准曲线。Fig. 2 Differential pulse voltammograms of bare GCE in pH 4.5 acetate buffer solution with different gallic acid concentrations: 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3 g/mL. the corresponding calibration curve are shown in inset. 2.4茶叶籽油中茶多酚含量的测定利用2.3确立的没食子酸浓度-响应电流的线性范围，采用标准加入法测定茶叶籽油中茶多酚含量。样品电流值应在没食子酸标准工作曲线的校准范围内，若样品电流响应值高于1.3g/mL浓度的没食子酸标准曲线工作溶液的电流值，则应重新配制高浓度没食子酸标准曲线进行校准。向萃取液中进样5L 0.1 mg/mL的没食子酸多次，搅拌均匀，差分脉冲伏安法测量，记下每次响应电流值，以没食子酸浓度为横坐标，响应电流值为纵坐标，在2.3确立的线性范围内，做没食子酸浓度与响应电流值的关系曲线，其反向延长线与X轴交点的绝对值即是茶叶籽油中茶多酚含量，为1.119g/mL。3. 结论本文通过差分脉冲伏安法建立了测定茶叶籽油中茶多酚含量的方法，这与茶叶及茶制品中茶多酚含量的国家标准（GB/8313-2008）相比，具有更高的检测灵敏度。且本方法操作方便、快速、试剂配制简单，这将为微量茶