不同产地连翘的电化学指纹图谱

胡俊平， 杨 健， 任 云， 刘 妍， 毕慧敏， 游富英

(邯郸学院化学化工与材料学院/邯郸学院化学化工省级本科实验教学示范中心，河北邯郸 056005)

中草药的发展和研究在中国具有悠久的历史和深远的文化，是中华名族不可或缺的瑰宝，也是世界文化遗产的重要组成部分，更为全世界人们的健康作出了不菲的贡献。众所周知，中药是由多种化学成分组成的混合物，只有多种成分相互作用才能达到治病的效果。因此，很难通过测定药材某种成分达到评价中药专属性和有效性的目的[1]。目前，中药常用的检测方法有气相色谱指纹图谱法、高效液相指纹图谱法、红外光谱法等[2-3]。以上方法虽然能鉴定中草药的真伪，但检测过程中必须对中草药进行分离、提纯等操作，操作周期长、成本高、工作量大，不适用于绝大多数复杂中草药的鉴别与评价。中药电化学指纹图谱在中药鉴别和质量评价方面具有可靠、快速、成本低的优点，越来越受到人们的重视，作为一种分析检测技术已经得到广泛的应用[4-5]。

连翘(Forsythiasuspensa)是落叶灌木，属木樨科连翘属植物，主要分布在河北、河南、陕西、辽宁、云南、四川等地。其干燥果实药性平，味甘、苦，具有清热解毒、消肿散结之功效，主治痈疽、瘰疬、丹毒、风热感冒、温热入营、高热烦渴、热淋尿闭等症。连翘的化学成分为挥发油、连翘苷等木质素类，齐墩果酸和熊果酸等三萜酸类等[6]。本研究主要探讨连翘在 BrO3--Mn2+-H+-CH3COCH3体系中作振荡反应的电化学指纹图谱。其特征物理量为：(1)诱导时间(t诱导)，从加入试剂到振荡发生的时间；(2)振荡寿命(t振荡)，振荡开始到振荡结束的时间；(3)最高电位(Emax)，振荡曲线的电位最高值；(4)平衡电位(E平衡)，振荡结束时所对应的电位。研究温度、药材粉末粒度、药材加入量等对电化学指纹图谱的影响，分析不同产地连翘电化学指纹图谱的特征。结果表明，不同产地连翘的电化学指纹图谱有明显区别，该方法可用于连翘药材的产地鉴别[7-8]。

1 仪器与材料

1.1 仪器

WK-600A高速药物粉碎机(山东省青州市精诚机械有限公司)；DF-101S聚热式恒温加热磁力搅拌器(河南省巩义市予华仪器有限公司)；电化学工作站(瑞士万通204)；烧杯；容量瓶；玻璃棒；滴管。

1.2 试剂与材料

硫酸锰(优级纯，天津市津科精细化工研究所)；硫酸(分析纯，山东莱阳经济技术开发区精细化工厂)；溴酸钠(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；丙酮(分析纯，山东莱阳经济技术开发区精细化工厂)；蒸馏水。

陕西洛南连翘、河南卢氏连翘、云南丽江连翘、辽宁凤城连翘(均在邯郸仁泰大药房购买)，河北涉县连翘(德路康中药材种植有限公司)。

2 方法与结果

2.1 电化学指纹图谱的测定

在转速为460 r/min的磁力搅拌下，控制反应温度为(40.00±0.05) ℃，分别加入1.200 0 g干燥至恒质量的柴胡粉末、0.40 mol/L丙酮溶液5 mL和0.04 mol/L硫酸锰溶液 5 mL 于恒温反应器中，开启电化学工作站，10 min后通过注射器迅速加入0.2 mol/L溴酸钾溶液10 mL，立即开始记录数据，测定反应电压和时间曲线至振荡反应结束。即获得电化学指纹图谱，如图1所示。

2.2 电化学指纹图谱的重现性

按照“2.1”的步骤，平行测定连翘电化学指纹图谱5次，如图2所示。相同产地的连翘粉末在相同试验条件下，电化学指纹图谱的各种特征物理参数基本RSD≤1.50%，具体数据见表1，结果显示了试验的重现性良好。

2.3 温度对振荡体系的影响

精确称量1.000 0 g过60目筛的河北涉县连翘粉末，分别在30、35、40、45 ℃温度下测定其电化学指纹图谱，结果见图3。结果表明，随温度的变化，E-t曲线的特征数据也随之改变，诱导时间和振荡时间的变化颇为明显。由图3可见，当温度为30 ℃时，3 000 s时振荡仍未停止，随着温度的升高，诱导时间和振荡寿命变短，表明温度对本试验的影响较大。后续试验选择诱导时间较短的45 ℃进行，以使测定连翘的电化学指纹图谱用时较短，提高试验的时间成本。

表1 连翘电化学指纹图谱参数的重现性

注：t诱导为诱导时间；t振荡为振荡寿命；Emax为最大电位；E平衡为平衡电位。

2.4 中草药粒度对体系的影响

精确称量1.200 0 g河北涉县连翘粉末，分别选用40、60、80目粒度的粉末测定其电化学指纹图谱(图4)。

由图4可知，随着粉末粒度的减小，图谱的稳定性逐渐增大，当粒度大于60目时，图谱基本不变。

2.5 样品加入量对振荡体系的影响

分别加入过60目筛的河北涉县连翘粉末0.5、0.8、1.0、1.2、1.4、1.5 g，测定其相应的电化学指纹图谱见图5，数据见表2。

表2 连翘加入量对特征物理量的影响

通过图6可以看出，随着中草药加入量的增多，诱导时间和振荡寿命在逐渐减小。进一步分析表2数据可推出，诱导时间和振荡寿命与连翘加入量之间具有一定的线性关系。根据表2可知，以连翘用量(m)与诱导时间、振荡寿命之间的关系进行分析。试验数据回归结果表明，停振时间和振荡寿命与连翘用量均有良好的线性关系，线性方程分别为

t诱导=-1 092.07m+2 090.07(r=-0.975)，t振荡=-1 104.83m+1 721.23(r=-0.959)。线性范围为0.5～1.5 g。

2.6 不同产地连翘的鉴别

分别在加入量为1.200 0 g、过60目筛的条件下，测定河北涉县连翘、陕西洛南连翘、河南卢氏连翘、云南丽江连翘、辽宁凤城连翘的电化学指纹图谱，测定结果见图7，特征物理参数见表3。

由图7可知，不同产地或来源的中药对振荡反应的影响不同，导致E-t曲线的诱导时间、振荡寿命、最大电位、起振电位、振荡周期、停振时间、平衡电位、最大振幅等可量化信息和诱导曲线、振荡曲线、振荡波形等直观信息的变化不同，即各种中药均具有特征性的电化学指纹图谱。所以，电化学指纹图谱可以方便地对不同产地连翘进行鉴定。

通过比较表3中不同产地连翘电化学指纹图谱的参数可知，河北涉县地区连翘的电化学指纹图谱诱导时间最短，仅为606 s，振荡寿命也最短，为315 s。而其他4个产地的连翘的电化学指纹图谱的诱导时间在700 s左右，振荡寿命在400 s左右，由此可见河北省涉县产地的连翘参加反应的有效成分较多，其反应最为迅速。由此可初步推断，河北省涉县产地连翘质量较好。

表3 不同产地连翘电化学指纹图谱参数

3 结论与讨论

利用封闭体系中的丙二酸为耗散物的B-Z振荡体系，详细研究不同产地连翘的电化学指纹图谱，并对电化学指纹图谱测定条件及定量分析进行讨论。研究结果表明，电化学指纹图谱适用于不同产地连翘的鉴别，且具有操作简单、重现性好和直观等特点。电化学指纹图谱体现了中药材中所有成分对振荡体系的综合影响，包含了丰富的定量定性信息。因此，中药电化学指纹图谱技术是一种通用、经济、简便、易行、有效的鉴别和评价中药的方法，具有广阔的前景。

[1]张南平，肖新月，张 萍，等. 中药材质量评价与标准研究进展[J]. 中国药事，2005，19(1)：47-50.

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[3]李 燕，吴然然，于佰华，等. 红外光谱在中药定性定量分析中的应用[J]. 光谱学与光谱分析，2006，26(10)：1846-1849.

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[7]杜宝中，屈敏佳，马国营. 基于BrO3--MnSO4-H2SO4-丙二酸体系的中药电化学指纹图谱[J]. 科学通报，2012，57(11)：904-909.

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