流动注射_化学发光法测定咖啡酸_廖伟

1、 工作简报流动注射 -化学发光法测定咖啡酸廖 伟 , 罗红群 , 李念兵*(西南大学 化学化工学院 , 发光与实时分析教育部重点实验室 , 重庆 400715摘 要 :基于在酸性条件下 , 咖啡酸能增强高锰酸钾 -罗丹明 6G 体系的化学发光强度 , 提出了测定咖啡酸的流动注射 -化学发光法 。 在优化的试验条件下 , 咖啡酸的发光强度的增加值与其浓度在 1. 0 10-61. 0 10-4m ol L -1范围内呈线性关系 , 检出限 (3S/N 为 2. 4 10-8mol L -1。 方法用于咖啡酸片中咖啡酸含量的测定 , 回收率在 98. 0%104. 3%之间 , 相对标准偏差 (n

2、 =11 为 3. 0%。关键词 :化学发光 ; 流动注射 ; 高锰酸钾 -罗丹明 6G 反应体系 ; 咖啡酸中图分类号 :O657. 3 文献标志码 :A 文章编号 :1001-4020(2010 03-0286-03FI -Chemilu minescence Determination of Caffeic AcidLIAO Wei, LUO Hong -qun, LI Nian -bing *(School of Chemistr y and Chemical E ngineer ing , K ey L ab. of L umineccence and R eal -T ime A

3、naly s isSp onsor ed by the Education M inistr y , S outhw es t Univer sity , Cho ngqi ng 400715, ChinaAbstract:Based on the enhancement of chemilum inescence (CL o f the reactio n system o f K M nO 4-rho damine6G by caffeic acid in an acidic medium, and by using the flow injectio n technique, a met

4、hod o f FI -CL deter mination of caffeic acid w as pro po sed. L inear relationship betw een the mag nitude o f incr ease in CL intensit y and mass concentr atio n of caffeic acid w as o btained in the range of 1. 0 10-6-1. 0 10-4mol L -1w ith detectio n limit (3S/N of 2. 4 10-8mol L -1. T he pr opo

5、sed method w as used in the analy sis o f caffeic acid tablets, g iv ing values r eco very in the range of 98. 0%-104. 3%and RSD (n =11 of 3. 0%.Keywords:Chemiluminescence; Flow -injectio n; Reaction system o f KM nO 4-r ohodamine 6G ; Caffeic acid咖啡酸 , 化学名称为 3-(3, 4-二羟苯基 -2-丙烯 酸或 3, 4-二羟基肉桂酸 , 属于酚酸

6、类 化合物1(分子结构见图 1。 图 1 咖啡酸的分子结构Fig. 1 M olecular structure of caffeic acid咖啡酸在天然食品中含量丰富 , 存在于咖啡豆 及多种蔬菜、 水果和谷类中 , 具有止血、 镇咳、 祛痰、 抗氧化、 抗肿瘤等多重功效2。咖啡酸还是蒲公英、收稿日期 :2009-01-30基金项目 :重庆市自然科学基金项目 (CST C -2007BB0367 作者简介 :廖 伟 (1984- , 男 , 重庆长寿 人 , 硕士研 究生 , 研究 方向为分子光谱分析。*联系人金银花等多种中药中有效成分 , 具有缩短血凝以及 出血时间的作用 , 并有较广泛

7、的抑菌作用和抗病毒 作用。咖啡酸片作为一种止血升白细胞药 , 以其独有 的止血、 升高血小板、 升高白细胞三重治疗机制 , 被广泛应用于临床治疗外科手术时预防出血或止血 , 以及内科、 妇产科等出血性疾病的止血 , 也用于各种 原因引起的白细胞减少症、 血小板减少症。有关测定咖啡酸含量的文献较多 , 主要有双波 长薄层扫描法 3、 毛细管电泳法 4、 胶束电动毛细管 色谱法 5、 高效液相色谱法 6-8、 电化学方法 9-10和 化学发光法 11等。试验发现 :咖啡酸对酸性高锰酸钾和增敏剂罗 丹明 6G 形成的发光体系有很好的增强作用 , 在此 基础上建立了酸性高锰酸 钾 -罗 丹明 6G 体

8、系对咖 啡酸进行测定的方法 , 效果较好。研究了该体系的 化学发光行为 , 结合流动注射分析技术 , 探讨了体系 的最佳反应条件 , 评价了体系的应用前景并对试验机理进行了分析。1 试验部分1. 1 仪器与试剂 IFFM -E 型流动注射化学发光分析仪 , IFFS -A 型多 功 能 化 学 发 光 检 测 器 , F -4500荧 光 分 光 光 度计。咖啡酸标准储备溶液 :称取咖啡酸 0. 0046g, 用蒸馏水溶解后 , 定容于 100m L 棕色容量瓶中 , 浓 度为 1. 0 10-4mol L -1。高锰酸钾储备溶 液 :称 取高锰酸 钾 0. 1580g 于 50m L 烧杯中

9、 , 用蒸馏水溶解后定容于 100m L 棕色容量瓶中 , 浓度为 1. 0 10-2m ol L -1。 所有试剂均为分析纯 , 水为二次蒸馏水。 1. 2 试验方法流动注射化学发光反应装置见图 2, 罗丹明 6G 与样品咖啡酸混合后由六通阀门注入 , 与高锰酸钾 溶液混合后立即流入流通池中产生化学发光 , 开始 测定 , 记录化学发光响应信号 , 以相对化学发光强度 ( I =I 样品 -I 空白 进行定量分析。 a 咖啡酸 b 罗丹明 6G c 水 d 高锰酸钾P 1, P 2 蠕动泵 V 六通阀 CE 流通池 W 废液 H V 负高压 PM T 光电倍增管AM P 放大器 R 记录器

10、图 2 流动注射化学发光反应流程示意图 Fig. 2 Schematic diagram of the FI manifold usedfor the C L determin ation of caffeic acid2 结果与讨论2. 1 咖啡酸的化学发光增强作用试验发现 :高锰酸钾 -罗丹明 6G 体系本身具有 一定的化学发光强度 , 咖啡酸的加入明显地增强了 高锰酸钾 -罗丹明 6G 体系的化学发光强度 , 其动力 学曲线见图 3。体系的化学发光强度在溶液混合 3s后迅速达到最大值 , 8s 后衰减至基线 , 注入咖啡酸 后 , 发光动力学曲线与前者基本相似 , 但发光强度大 大增强。

11、由此可 见 , 咖 啡酸加入 高锰酸 钾 -罗丹明 6G 体系的化学发光反应属于具有较强增强作用的 快速发光反应 , 试验基于此作用建立了咖啡酸的流 动注射 -化学发光法。1. 空白 (8. 0 10-5mol L -1高锰酸钾 +0. 06m ol L -1硫酸 +8. 0 10-4mol L -1罗丹明 6G 2. 空白 +1. 0 10-4mol L -1咖啡酸图 3 高锰酸钾 -罗丹明 6G 体系化学发光动力学曲线Fig. 3 Ch emilu minescence k inetic cu rves ofKM nO 4-rohodam ine 6G2. 2 硫酸浓度的选择试验对比了硫酸

12、、 硝酸、 磷酸等酸性介质对 I 的影响 , 发现体系在硫酸介质中 I 最大 , 且信号稳 定。因此 , 选择硫酸为反应介质。将硫酸加入高锰 酸钾中 , 在 0. 020. 50m ol L -1硫酸浓度范围进 行了考察。试验表明 : I 随着硫酸浓度的增大而增 加 , 当硫酸浓度超过 0. 06mo l L -1时 , I 随硫酸 浓度变化很小。考虑到发光信号的稳定性及硫酸对 管 路 的 腐 蚀 性 , 试 验 选 择 硫 酸 的 最 佳 浓 度 为 0. 06mo l L-1。2. 3 高锰酸钾溶液浓度的选择试验选择高锰酸钾作为氧化剂 , 考察高锰酸钾 溶液浓度在 5. 0 10-63.

13、0 10-4mo l L -1范围 内 , 加入硫酸后对发光信号的影响。结果表明 :随着 高锰酸钾浓度不断增加 , I 也不断增大 ; 当高锰酸 钾浓度增至 8. 0 10-5mol L -1时 , I 出现最大 值 ; 当高锰酸钾浓度大于 8. 0 10-5mo l L -1时 , 化 学发光强度降低。试验选择高锰酸钾的最佳浓度为 8. 0 10-5m ol L-1。2. 4 增敏剂的选择试验了 罗丹明 6G 对体系 发光反应 的增敏作 用 , 试验结果表明 :罗丹明 6G 作为增敏剂增敏作用 明 显。 罗 丹 明 6G 浓 度 在 1. 0 10-55. 010-3m ol L-1范围内

14、对发 光信号 的影 响 , 结果发 现 :罗丹明 6G 浓度太低时 , I 较弱 ; 浓度过高时 , 由于罗丹明 6G 溶液也可以吸收光辐射 , 从而导致 I 降 低。 试 验 选 择 罗 丹 明 6G 浓 度 为 8. 010-4mo l L -1。2. 5 干扰试验在优化的试验条件下 , 考察了多种物质对 1. 0 10-5mol L -1咖啡酸发光强度的影响 , 当相对误差 为 5%时 , 试验结果 表明 :3000倍的 Na +、 K +、 Cl -、 柠檬 酸、 乙 醇、 淀粉、 -环 糊精 , 500倍的 甘露 糖、 Zn 2+, 400倍的 Ba 2+, 100倍的 Mg 2+、

15、 NH +4、 葡 萄糖 , 50倍的 Pb 2+、 L -谷氨酸 , 20倍的胱氨酸不干 扰测定。2. 6 工作曲线 、 精密度和检出限在最佳的试验条件下 , 测定咖啡酸系列标准溶 液的化学发光强度 , 以 I 与 咖啡酸浓度绘制标准 工作 曲 线 , 咖 啡 酸 浓 度 在 1. 0 10-61. 0 10-4mo l L -1范围内与 I 呈线性关系 , 线性回归 方程为 I =-6. 16+3. 77 106c(r =0. 9997 。对 4. 0 10-6mo l L -1咖啡酸标准溶液测定 11次的 相对标准偏差为 3. 0%, 按 IU PAC 规定 , 计算出咖 啡酸的检出限

16、(3S/N 为 2. 4 10-8m ol L -1。 2. 7 样品分析选取咖啡酸片 (国 药准字 H 3702053 5片 , 精 密称定 , 研细 , 称取粉末 0. 0500g 溶解于 50m L 棕 色容量瓶中 , 稀释配制成待测样品溶液 , 使其浓度处 于线性范围内 , 同时进行标准加入回收试验 , 结果见 表 1。表 1 咖啡酸片中咖啡酸的测定结果Tab. 1 Results of determination of caffeicacid in caffeic acid tablets加入标准量 c /( 10-5m ol L -1测定总量c /( 10-5mol L -1回收率

17、 /%-1. 36-1. 002. 3498. 02. 003. 3599. 53. 004. 49104. 3 3 机理分析咖啡酸为具有酚羟基的还原性有机化合物 , 它 极容易被氧化 , 不管在水溶液 中 , 还是暴 露在空气 中 , 都会被缓慢氧化。其机理同其他的酚类化合物 一样 , 酚羟基较易被氧化 , 而且烯烃基也 容易被氧 化 , 产物应该是醌类化合物 12和羧酸 13。在高锰酸 钾 -罗丹明 6G 体系中 , 加入咖啡酸后的化学发光强 度有明显增强 (图 4 , 但最大发射波长都在 600nm 左右 , 说明发光体主要可能是强荧光物质罗丹明 6G 的激发态中间体。1. 高锰酸钾 -

18、罗丹明 6G 2. 高锰酸钾 -罗丹明 6G -咖啡酸 8. 0 10-5mol L -1高锰酸钾溶液 0. 06mol L -1硫酸溶液 8. 0 10-4mol L -1罗丹明 6G 溶液1. 0 10-4mol L -1咖啡酸溶液图 4 化学发光光谱Fig. 4 Chemilum ines cen ce spectra结合苯酚的氧化机理 , 可推断咖啡酸中酚羟基 发生了氧化 , 产物可能为苯醌的衍生物 9。咖啡酸 的紫外吸收最大吸收峰在当其被高锰酸钾氧化后位 置仍保持不变 , 说明该氧化反应后的能量可能转移 到了荧光物质罗丹明 6G 上 , 反应方程式为 :参考文献 :1 刘墨 祥 ,

19、郑毅 男 , 刘日月 , 等 . 旱 柳叶 中异鼠 李素 -3-芸 香糖甙和 咖 啡 酸的 分 离 与 鉴定 J. 吉 林 大 学 学报 , 1998, 20(1 :6-9.2 徐峰 , 宋丹青 , 甄永苏 , 等 . 咖啡酸钠与丝裂霉素抗 肿瘤 的协同作用 J. 药学学报 , 2002, 37(6 :405-408. 3 原忠 , 余江天 , 苏世文 , 等 . 用薄层扫描法测定中药 狗脊 和黑狗脊中原儿茶酸及咖啡酸的含量 J.沈阳药 科大 学学报 , 2000, 17(5 :338-340.4 吕元琦 , 邬春华 , 袁倬斌 , 等 . 毛细管电泳测定三精 双黄 连口服液中的黄芩甙元黄芩甙

20、绿原酸和 咖啡酸 J.分 析测试学报 , 2004, 23(4 :98-100.(下转第 291页 夏卫文等 :动态三磁场塞曼背景校正技术应用于石墨炉原子吸收光谱法测定血样中铅品对灵敏度的 要求和高浓度样品对线性 范围的要 求 , 解决了大批量样品测定时由于浓度水平不一致 给工作曲线的应用带来的诸多麻烦。 2. 4 方法的准确度和精密度取冻干牛血铅镉标准参考物质 (GBW 09139和 GBW 09140 两份 , 按试验方法进行处理 , 消解并定 容后 , 分别在二磁场模式和动态三磁场模式下进行 测 定。 GBW 09139的 参 考 值 范 围 为 (119 15 g L -1, 二磁场模

21、式下测 定结果为 117 g L -1, 相对标准偏差 (n =8 为 1. 81%, 三磁场模式下 测定结果为 116 g L -1, 相对标准偏差 (n =8 为 2. 10%; GBW 09140的 参 考 值 范 围 为 (346 12 g L -1, 二磁场模式下测 定结果为 340 g L -1, 相对标准偏差 (n =8 为 1. 64%, 三磁场模式下 测定结果为 349 g L -1, 相对标准偏差 (n =8 为 1. 70%。2. 5 样品分析对某冶炼厂采集的 29份血样进行测定 , 在二磁 场模式下 , 测 得血铅 范围为 0. 2310. 670mg L -1。取不同

22、血 铅含量的样品三份 , 分别 采用二磁 场模式和动态三磁场模式进行测定 , 其中 11号样品 在二磁场 模 式 下 , 稀 释 2倍后 进 行 测定 , 结果 见 表 1。表 1 二磁场及三磁场模式下样品分析结果Tab. 1 Analytical results of samples undermodes of b -i and tr-i magnetic field样号 二磁场测定值 /(m g L -1三磁场测定值/(mg L -170. 2310. 228110. 6700. 685260. 3760. 381采用动态三磁场模式大大拓宽了石墨炉原子吸收光谱法进行血铅测定的线性范围 ,

23、线性范围可比 二磁场模式扩展一个数量级 , 可直接完成样品浓度 变化范围很大的校正测定 , 提高了工作效率 , 同时避 免高浓度血铅样品测定时出现塞曼反转现象 , 此外 由于不再需要对高浓度样品进行稀释 , 避免稀释误 差及由于基体被稀释而带来的分析误差。 参考文献 :1 赵泰 , 何细华 . 原子吸收光谱中三磁场塞曼背景校 正技术 J. 理化检验 -化学分册 , 2002, 38(8 :433-434. 2 杨啸涛 , 何华焜 , 彭润中 , 等 . 原子吸收分析中的背 景吸收及其校正 M . 北 京 :北 京大 学 出版 社 , 1989:226-227.3 邓勃 , 何华焜 . 原子吸收

24、光谱分析 M . 北 京 :化工 出版社 , 2004:404-405.(上接第 288页 5 Z HEN G Jian -bin, L IU Xiao -xing , ZH OU Yuan -zhen,et al. Simultaneo us deter mination of fiv e pheno lic com -pounds in dried flow ers by L C using DA D combined electro chemical detectio nJ.Chro matog raphia, 2007, 65(11/12 :707-712.6 T IA N S, N

25、A KA M U R A K, CU I T , et al. H ig h -per -formance liquid chro mat og raphic deter mination o f phe -no lic co mpo unds in r ice J.Jo urnal o f Chr omatog ra -phy A, 2005, 1063(1/2 :121-128.7 L I X in -pu, YU Jie, L U O Jin -yin, et al. Simultaneo usdetermination of chlor og enic acid, caffeic acid, fer ulic acid, pr otocatechuic acid and proto catechuic aldehy de in chinese herbal preparat ion by RP -H PL CJ.Chem-i cal &Phar maceutical Bullet in, 2004, 52(10 :1251-1254.8 W A N G Hua -fu, PRO V A N G J, H EL LIW ELL K. D e -ter mination o f ro smar inic acid and