第期段连生等芦荟大黄素在单壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及分析应用,+ 修饰电极的制备首先用金刚砂纸细磨 01 后再用,) 粒度的 (- 悬浮液在抛光布上抛光成镜面然

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咎悉
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1 第卷第期年月湖北大学学报自然科学版!"#$% # &' ' % ' 文章编号 +,,, 芦荟大黄素在单壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及分析应用段连生张蕾湖北第二师范学院化学与生命科学系湖北武汉, 摘要研究芦荟大黄素 - 在单壁碳纳米管修饰玻碳电极 &.%/"01 上的电化学行为结果表明 &.%/"01 对 - 具有良好的电催化性能在 ) 范围内其差分脉冲伏安法峰电流与 - 的浓度呈良好的线性关系检测限为, ) 可用于药物制剂中 - 的定量测定关键词芦荟大黄素 - 单壁碳纳米管修饰玻碳电极循环伏安法差分脉冲伏安法中图分类号,+ 文献标志码 - 自从年 2) 通过透射电镜 / 3 发现碳纳米管 1%/" 以来由于其特殊的结构机械电子和化学性质 1%/" 已经成为化学物理以及材料领域研究的热点课题 1%/" 的原子结构使其表 (, 现出金属或半导体的性质因此其可作为电极的修饰材料用以加速电子传递反应的速率 (+ 研究表明 1%/" 修饰电极可以加快一些重要生命物质包括细胞色素 1 4 过氧化氢以及儿茶酚胺如多巴胺肾上腺素和抗坏血酸的电催化反应芦荟大黄素 - 又称芦荟泻素它广泛存在于百合科芦荟豆科决明子蓼科植物大黄中具有抗菌消炎杀虫抗癌抗衰老等功效芦荟大黄素的测定方法已报道的有高效液相色谱法, + 薄层扫描法分光光度法极谱法碳糊电极上的吸附催化伏安法 4 芦荟大黄素分子中的蒽醌结构具有电化学活性在良好质子源体系中存在一个准可逆的双质子双电子转移过程利用该电化学特性可实现对微量芦荟大黄素的测定本文中研究了芦荟大黄素在修饰玻碳电极上的电化学性质建立了其含量测定的差示脉冲伏安法该方法灵敏度高重现性好可直接测定大黄素药材中芦荟大黄素含量实验部分仪器与试剂电化学工作站 1 1 上海辰华仪器公司中国上海三电极系统 &.%/" 修饰玻碳电极 &.%/"01 或裸 01 为工作电极铂丝电极为对电极饱和甘汞电极为参比电极 &1 超声波清洗仪 56-%& % 美国 (& 酸度离子计瑞士芦荟大黄素购于上海晶纯试剂有限公司中国上海阿坝马蹄黄掌叶大黄药材市售 &.%/" 购于中科院成都有机所中国成都使用前 &.%/" 按如下方法进行纯化处理将 &.%/" 于 ) 的 % 中超声振荡 7 然后在 8 下的,) 的 1 中回流 7 经过酸处理后的 &.%/" 在静态空气中,8 下焙烧 7 后备用取 )9 纯化后的 &.%/" 加入到 ) 的 %%( 二甲基甲酰胺 3: 中超声振荡得到 )9) 的黑色悬浮液其他试剂均为分析纯实验用水均为二次去离子水收稿日期基金项目湖北省教育厅重点科技项目资助作者简介段连生男副教授 () * "+" ')

2 第期段连生等芦荟大黄素在单壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及分析应用,+ 修饰电极的制备首先用金刚砂纸细磨 01 后再用,) 粒度的 (- 悬浮液在抛光布上抛光成镜面然后依次在水乙醇水中超声波震荡清洗将分散在 3: 中的 &.%/" 黑色悬浮液滴加在干净 01 上在空气中放置 7 使溶剂挥发制备成了 &.%/"01 采用 )) 的 ;:1% 作为电化学探针分子用循环伏安法在不同扫速下分别测量 &.%/" 修饰电极和裸电极的微观面积对于可逆反应, 6 方程式中为氧化峰电流为电子转移数为电极面积为扩散系数为溶液中电活性物质的浓度为扫描速度已知 ;:1% 的 6,, ') " ) ;1 由和关系曲线的斜率计算出裸玻碳电极和 &.%/"01 的表观面积分别为,') ') 修饰后的电极表面积大约增加了倍样品的提取将阿坝马蹄黄掌叶大黄素药材洗净后在室温下干燥并且用搅拌机将其研细按照文献方法提取取大黄药材细粉约 9 精密称定置于,) 量瓶中加入,) 甲醇浸泡 7 加甲醇定容至,) 超声处理 ) 滤过取一定量的提取液加水定容至 ) 作为芦荟大黄素游离型样品测试液结果与讨论芦荟大黄素在上的循环伏安行为图为不同电极上在含有, ) 图 ' 或不含图 - 的循环伏安曲线在裸玻碳电极上 - 出现一对可逆的氧化还原峰图氧化峰电位和还原峰电位 ' 分别为,4 和, 峰电位之差为 ) 在 5& 的空白溶液中 &.%/"01 没出现任何氧化还原峰图但其背景电流远大于裸玻碳电极这是 &.%/" 修饰到电极表面有效地增加了电极的表面积所致当空白底液中加入, ) - 后出现一对明显可逆的氧化还原峰图 ' 氧化峰电位为还原峰电位为, 为 ) 氧化峰电流与还原峰电流 ' 之比约为修饰后的电极峰电流大约增大倍大于电极面积增加的倍数这表明 &.%/" 修饰电极不仅增大了电极的有效表面积而且对 - 的氧化还原具有电催化作用这可能是由于碳纳米管的纳米尺寸以及在碳纳米管表面的电子结构和拓扑缺陷所致可以加速芦荟大黄素与电极表面之间电子的传递从而显著增加了氧化还原峰电流提高了芦荟大黄素电化学测定检测限图芦荟大黄素在不同电极上循环伏安对比图 ' 为裸玻碳电极和多壁碳纳米管修饰玻碳电极在, ) 芦荟大黄素 ) 5& 缓冲溶液中循环伏安曲线为多壁碳纳米管修饰玻碳电极在 ) 5& 缓冲溶液中的循环伏安曲线扫速为 " 图芦荟大黄素在不同值条件下的循环伏安曲线多壁碳纳米管修饰玻碳电极在, ) 芦荟大黄素不同的 ) 5& 缓冲溶液中的循环伏安曲线的分别为 +,,,, 扫速为 " 值的影响图所示在 + 范围内随着的增加峰电流先增大后减小在时峰电流达到最大值因此实验中选择为最佳

%/" 修饰电极和裸电极的微观面积对于可逆反应, 6 方程式中为氧化峰电流为电子转移数为电极面积为扩散系数为溶液中电活性物质的浓度为扫描速度已知 ;:1% 的 6,, ') " ) ;1 由和关系曲线的斜率计算出裸玻碳电极和 &.

3 ,4 湖北大学学报自然科学版第卷扫速的影响图 - 所示在扫速范围, " 内随着扫速的增加 - 的氧化峰和还原峰电流均逐渐增大图 5 所示峰电流与扫描速率呈良好的线性关系线性回归方程分别为,, ' 4,, - " 表明 - 在 &.%/" 修饰电极上的氧化还原是一个吸附控制过程图芦荟大黄素不同扫速下的循环伏安图 - 为多壁碳纳米管修饰玻碳电极在, ) 芦荟大黄素 ) 5& 缓冲溶液中不同扫速的循环伏安曲线扫速为, 4,,, " 5 为不同扫速的氧化还原峰电流与扫速的线性关系富集电位和富集时间的影响 - 在 &.%/"01 上的电化学反应是一个吸附控制过程采用对其的定量检测时富集电位和富集时间将会对其电化学响应有较大影响图 - 所示当富集电位从变化到时峰电流逐渐增大在, 时峰电流达到最大值此后峰电流开始减小因此, 被选为最佳的富集电位在, 的最佳富集电位下当 - 浓度为, ) 时随着富集时间的增加峰电流逐渐增大在富集时间达到," 后峰电流几乎不再增大图 5 所示这可能是由于富集一定时间后 - 在 &.%/"01 上达到吸附平衡故实验中选择富集时间为," 图芦荟大黄素在 &.%/"01 电极上峰电流与富集电位和富集时间的关系 - 为多壁碳纳米管修饰玻碳电极在, ) 芦荟大黄素 ) 5& 缓冲溶液中峰电流与富集电位的关系富集时间为 4"5 为峰电流与富集时间的关系富集电位为, 线性范围与检测限电极的重现性和稳定性图, 所示在最佳实验条件下采用法进行测试结果表明在 ) 浓度范围内还原峰电流与芦荟大黄素浓度呈良好的线性关系其线性回归方程为 ' -,,, ) 线性相关系数 4 检测限为, ) 采用研究了 &.%/"01 的重现性和稳定性在 ) 的 5& 溶液中对浓度为, ) 的芦荟大黄素用同一支修饰电极连续测定次还原峰电流的相对标准偏差为 + 将修饰电极放置于冰箱中保存周后测定上述溶液响应峰电流变为原电流的 4+ 实验结果表明该 &.%/"01 修饰电极具有很好的重现性及稳定性

4 第期段连生等芦荟大黄素在单壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及分析应用, 图, 不同浓度芦荟大黄素的曲线及线性关系 - 为多壁碳纳米管修饰玻碳电极在不同浓度芦荟大黄素 ) 5& 缓冲溶液中的曲线浓度为 ) 插入的图 5 为芦荟大黄素峰电流与浓度的线性关系实际样品的测定及方法回收率采用此方法测定了本文中所提取测试液中大黄素药材芦荟大黄素的含量测得其平均结果为 +< 4)99 与高效液相色谱法测定的 < )99 的结果相一致采用加标回收法对 - 测试样品进行测定回收率在表芦荟大黄素样品的加标回收测定样品含量加标量测出量回收率, 44, 4 + 4, 4 4, +,, 4, 之间表表明该方法可用于实际注样品含量加标量测出量的单位均为 + ) 样品的测定干扰实验对浓度为 ) 的芦荟大黄素溶液进行干扰试验实验结果表明倍常见阳离子 ; % % 1 39 和常见阴离子 : 1 -' & % 倍的 = 3 1 & 和, 倍的多巴胺 - 抗坏血酸 -- 尿酸 - 以及倍的芦荟甙对测定均无干扰结论本文中选取 &.%/" 为修饰材料制备了 &.%/" 修饰玻碳电极 &.%/"01 研究了 - 在该修饰电极上的电化学行为结果表明 &.%/" 对 - 的氧化还原具有良好的电催化效应在最佳的实验条件下采用直接测定芦荟大黄素含量检测限可达, ) 该方法简便快速灵敏度高是一种灵敏度很高的痕量分析方法参考文献 2) & ' )'# " 9 7'#'' % #,, (,4-2 $ 3 % # " )' 17)6! ++4+(+ *)/. 9 ;) # -#)'"#'# * '# ' #" " 9 (> *' # " % # 4 ( / 1?>61 # '# '"#'# **) #> *' # " - 7$" #+, (,, 9. ; 1 # 3# '' *'#!#$ ) ("7 *) #> *' # " & * &# #1)) ( %9 #3& #7 ) ;& 6 -# : "# '# # " #'" ) #(> *' # )' * '#*" % #4+(

用加标回收法对 - 测试样品进行测定回收率在表芦荟大黄素样品的加标回收测定样品含量加标量测出量回收率, 44, 4 + 4, 4 4, +,, 4, 之间表表明该方法可用于实际注样品含量加标量测出量的单位均为 + ) 样品的测定干扰实验

5 , 湖北大学学报自然科学版第卷 +!"1 6& - # '#'7)"#$ #' # '#* '# 17) ++ (4 4%9 #3& #7 ) ;& 6 -# : "# '# # " #'" ) #> *' # )' * '#*" % #4+( &7= %#!"#9 # #7 '#'7)' * '#' # $#' 7! " 9 (> ' # ) 9 ""$' '#* - 17)+,,(. 9 3&7=# '# '#'7)"#$ '$#'7)' # 9 ""$' '#*)* *>#7 " 9 (> ' # " - 17)+ ( + 3" ) '-# >( # # "# %- *#'# #' # ()* *9 ""$ ' '#*" '#'7)1)) +(+!"1 "6 - # '#'7)"#$ #' # '#* '# 17) ++ (4 = "& 31# '#" *)'7 ")" )* ' * #7 7) 9"@ )"' ' ' ) 7 ) ' 4+(, 郭华侯冬岩回瑞华等 6 ( 1 法同时测定芦荟汁中芦荟苷和芦荟大黄素的含量生命科学仪器 (, 邓郁琼覃文薄层扫描法测定芦荟口服液中的芦荟大黄素食品科学,+(, 齐登福荧光光度法测定中药芦荟大黄素山东工程学院学报,(4 + 邹洪袁倬斌芦荟大黄素的电化学研究分析测试学报 + ( 4 黎拒难高朋李湘玲芦荟大黄素在碳糊电极上的吸附催化伏安法研究中国科学 5 辑,,4( 邹洪袁倬斌芦荟大黄素的电化学研究分析测试学报 + ( 林新华黄丽英陈伟等芦荟大黄素, 阶微分阳极溶出伏安法测定及电化学性质研究电化学 +4+( 5 *-: 6 '#'7)' )#7*" * () # " * ' # " %>A. $ 4,4(, 张丹蒋心惠反相高效液相色谱法测定大黄药材中游离及结合型蒽醌类衍生物的含量分析化学研究简报, (!"#$%&#'" #! "' &% (!)$ #!! # $ & &*!&"+" &( $&$'" %",! )# % & "!"#$%&("#& $"(,!"+-!"(# % & &$. " -% "7 9= -%0 #) # 17)"#$ * &' '!"#$ *' #.7,17 / $% #$ /7 '#'7)' 7!" ()* # & 9 (> * ' # )* * 9 ""$' '#*&.%/"01 7 *!"#9 #* /7" #""7>*#7 # #7&.%/"01 B7 #* ' # $ ' # $#' #$ ()* /7 * # "! # ))#$' #"> >#7#7' ' # # ()* #7 9 ( ) *#7*#'# )#> "' ' #*#, ) #' * "* #7*#) # ()* 7 ) '#' # " 0")-&%( ()* - " 9 (> *' # )* *9 ""$' '#* '$' '! # ))#$* # "! # ))#$ 责任编辑胡小洋

方法和表征技术说清楚环境质量现状及其变化规律方面取得了重大突破第三阶段十一五至十二五期间基于多环境要素环境质量综合评价的探索阶段环境污染呈现更加复杂的

方法和表征技术说清楚环境质量现状及其变化规律方面取得了重大突破第三阶段十一五至十二五期间基于多环境要素环境质量综合评价的探索阶段环境污染呈现更加复杂的第卷 # 第期! % 年月环境监控与预警 5;8) 858;52 8; ;52 8 -'8-121! % 大数据技术在环境监测中的应用解辉天津市环境监测中心天津 #$!! 摘 # 要简述了环境监测信息化建设应用现状及问题分析了大数据技术的特点及其在环境监测

第 期 段 连 生 等 芦 荟 大 黄 素 在 单 壁 碳 纳 米 管 修 饰 电 极 上 的 电 化 学 行 为 及 分 析 应 用,+ 修 饰 电 极 的 制 备 首 先 用 金 刚 砂 纸 细 磨 01 后 再 用,) 粒 度 的 (- 悬 浮 液 在 抛 光 布 上 抛 光 成 镜 面 然

第期段连生等芦荟大黄素在单壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及分析应用,+ 修饰电极的制备首先用金刚砂纸细磨 01 后再用,) 粒度的 (- 悬浮液在抛光布上抛光成镜面然