兒茶素的光譜電化學(xué)研究及CE-ECL檢測(cè).pdf

1、兒茶素屬于黃酮類化合物，是一種天然抗氧化劑。其廣泛存在于茶葉、中藥材和許多植物中，具有很強(qiáng)的抗氧化性，能夠削除體內(nèi)過剩的超氧自由基，具有抗腫瘤、抗炎、抗衰老等藥理作用，近十年來得到了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。但由于兒茶素含有多個(gè)可氧化的羥基，對(duì)其氧化機(jī)理的認(rèn)識(shí)至今還十分有限。對(duì)兒茶素的分析測(cè)定尚以紫外檢測(cè)為主，檢測(cè)靈敏度較低。本文以碳糊電極(GWE)為工作電極，以含0.5mol L-1KCl的Britton-Robinson緩沖溶液為底液

2、，采用循環(huán)伏安法、微分脈沖伏安法等電化學(xué)方法測(cè)試了兒茶素的電氧化還原行為；采用現(xiàn)場(chǎng)紫外可見(UV/Vis)薄層長(zhǎng)光程光譜電化學(xué)方法探討了兒茶素的電氧化反應(yīng)機(jī)理；基于兒茶素對(duì)魯米諾電致化學(xué)發(fā)光的顯著增敏作用，發(fā)展了檢測(cè)兒茶素的毛細(xì)管電泳一電致化學(xué)發(fā)光(CE-ECL)的分離與檢測(cè)方法，并用于實(shí)際樣品中兒茶素的分離檢測(cè)。 電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，兒茶素在GWE表面有較強(qiáng)的吸附，在較低電勢(shì)下得到兒茶素的一對(duì)準(zhǔn)可逆的氧化還原峰A1和C1，是兒

3、茶素分子中B環(huán)上的3'，4'-雙羥基的二電子和二質(zhì)子反應(yīng)；在高電勢(shì)下有一氧化不可逆峰A2，可能發(fā)生在A環(huán)上的7-基的氧化，轉(zhuǎn)化為7-氧自由基。電解液的pH值降低可顯著增強(qiáng)CV峰電流，并且CV峰峰形較好。GWE電極對(duì)兒茶素強(qiáng)烈的吸附富集作用增強(qiáng)了反應(yīng)電流信號(hào)，可采用微分脈沖伏安法對(duì)兒茶素進(jìn)行微量檢測(cè)，在pH=1.8的B-R緩沖液中兒茶素的檢測(cè)線性范圍為5×10-7mol/L，-5×10-5mol/L，最低檢測(cè)限可達(dá)3×10-8mol/L(

4、S/N=3)。 循環(huán)伏安現(xiàn)場(chǎng)薄層光譜電化學(xué)測(cè)試表明，在不同的恒電勢(shì)下氧化，兒茶素的UV/Vis特征吸收峰表現(xiàn)出了不同的變化趨勢(shì)，對(duì)應(yīng)于兒茶素碳環(huán)上不同位置上的羥基的氧化。在不同特征波長(zhǎng)下記錄薄層循環(huán)伏吸曲線(CVA)，通過對(duì)導(dǎo)數(shù)循環(huán)伏吸數(shù)據(jù)(DCVA)進(jìn)行二組分二吸收帶的解析，重構(gòu)了液相中的反應(yīng)物及其產(chǎn)物的循環(huán)伏安圖(CV)，從這一特別的途徑得到了各液相組分所參與的特定步驟(包括吸、脫附和化學(xué)轉(zhuǎn)化步驟)的反應(yīng)速率。結(jié)果表明兒茶素

5、的氧化還原電流主要是來自電極表面上預(yù)吸附組分的貢獻(xiàn)，并首次量化了溶液組分和吸附組分對(duì)反應(yīng)電流責(zé)獻(xiàn)的大小。不同掃描速度下的循環(huán)伏吸法結(jié)果表明，溶液組分對(duì)反應(yīng)電流的貢獻(xiàn)隨著掃速的增大而顯著降低，使吸附作用對(duì)電流的貢獻(xiàn)在高掃速下更大。 采用循環(huán)伏吸法進(jìn)一步研究了不同pH值對(duì)兒茶素電氧化過程的影響。結(jié)果表明，pH值升高導(dǎo)致兒茶素的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)電流顯著減??；其主要特征吸收峰波長(zhǎng)隨pH值升高而有所紅移；在延伸到可見光區(qū)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)氧化

6、產(chǎn)物有很寬的重疊吸收帶，可觀察到溶液的顏色從無色向黃色轉(zhuǎn)化。即，兒茶素在堿性條件下通過電氧化可轉(zhuǎn)化為茶黃素和茶紅素等茶色茶。通過對(duì)不同pH值條件下測(cè)得的CVA數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得薄層液相組分對(duì)總電流的貢獻(xiàn)大小，結(jié)果表明兒茶素在電極表面的吸附隨著pH值的增大而減弱，導(dǎo)致了總的反應(yīng)電流隨之下降。 采用毛細(xì)管電泳-魯米諾電致化學(xué)發(fā)光技術(shù)建立了檢測(cè)兒茶素的新方法?？疾炝藱z測(cè)池溶液和運(yùn)行緩沖液pH值、魯米諾濃度、進(jìn)樣電壓和進(jìn)樣時(shí)間、檢測(cè)電勢(shì)