一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種分析檢測方法,具體地說是一種以四氮雜十四環(huán)二烯鎳配合物[nil](clo4)2催化的非線性振蕩體系對桑色素的檢測方法。
二、技術(shù)背景
桑色素,又名3,5,7,2′,4′-五羥黃酮,其結(jié)構(gòu)如式(?。┧荆瑢冱S體酮類化合物。分子式為c15hl007·2h20。結(jié)構(gòu)特點是含氧的雜環(huán)連接兩個芳香環(huán)。通常為黃色或灰黃色針狀結(jié)晶,久置空氣中易氧化為棕色,熔點285℃~290℃(分解),微溶于水。它是從黃桑木、桑橙樹等桑科植物的樹皮和許多中草藥中提取的一種淺黃色色素。該物質(zhì)是黃酮類化合物中的一種,存在于舊黃顏木(也稱染色?;螯S色巴西紅木),黃桑木、桑橙樹和許多中草藥中提取的一種淺黃色色素。桑色素是一種化學(xué)分析中常用的顯色劑,一般用來檢測痕量的鐵、鋅、鈷等。桑色素對金黃色葡萄球菌、痢疾桿菌和傷寒桿菌有較強(qiáng)的抗菌作用,也有抗病毒作用、有抗皰疹病毒的作用和抗馬鈴薯病毒的作用。桑色素對腹水型肝癌細(xì)胞具有光敏殺傷作用,抑制腹水型肝癌細(xì)胞的dna合成。在避光條件下,桑色素也具有殺傷癌細(xì)胞的能力。它對腹水型肝癌細(xì)胞的殺傷具有永久性,還能抑制膽堿酯酶而顯示解痙作用在豚鼠回腸上,并且對低密度脂蛋白的氧化修飾具有抑制作用,對鼠傷寒沙門氏菌有明顯的致突變作用。它能抑制醛糖還原酶,還有利尿作用。它可用于微電子行業(yè),是點滴試驗鑒定鋁、鈹、鋅、鎵、銦、鈧的試劑。桑色素還可以作為羊毛等染料。但由于桑色素價格較貴,現(xiàn)主要用于醫(yī)藥和電子行業(yè)。它還具有抗癌和抗菌的作用。
目前,國內(nèi)檢測桑色素的方法不多,例如熒光光度法,但是大多數(shù)方法都是把桑色素與其他物質(zhì)相結(jié)合用來測定其他物質(zhì),以前有人用電位法和分光光度法研究桑色素在含乙醇和丙酮的水溶液中,在硫酸性溶液中以及在有cpc存在時的離解平衡和光的吸收行為。
三、
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在為桑色素提供一種新的檢測方法,即以四氮雜十四環(huán)二烯鎳配合物[nil](clo4)2催化的非線性振蕩體系對桑色素的檢測方法,本方法是基于該配合物催化的非線性體系(即振蕩體系)對桑色素的敏銳響應(yīng)而開發(fā)的一種電化學(xué)振蕩體系一標(biāo)準(zhǔn)曲線(工作曲線)法。具體地說對桑色素而言,就是將同一種類的不同濃度桑色素加入到非線性化學(xué)振蕩體系中,利用同一種類的不同濃度的桑色素對振蕩圖譜的特征響應(yīng)(抑制時間)不同,從而實現(xiàn)對桑色素的定量分析。
本發(fā)明所稱四氮雜十四環(huán)二烯鎳配合物是5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮雜大環(huán)-4,11-二烯為配體的四氮雜大環(huán)鎳(ⅱ)配合物,其化學(xué)式為[nil](clo4)2,其結(jié)構(gòu)如式(ⅱ)所示。
本配合物的結(jié)構(gòu)與生命體里肌紅蛋白,血紅蛋白,葉綠素和一些酶的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)卟啉環(huán)很相似,這種以[nil](clo4)2催化的化學(xué)振蕩反應(yīng)和植物和動物細(xì)胞體內(nèi)的生化振蕩類似,因此,該體系具有穩(wěn)定的振幅,較長的振蕩壽命,及對對香豆酸的敏銳響應(yīng)。
[nil](clo4)2的制備分兩步:1)制備l?2hclo4;2)由l?2hclo4制備[nil](clo4)2。
1)制備l?2hclo4:
將98.5ml乙二胺裝入一只500ml三頸瓶中,在冰浴條件下,120分鐘內(nèi)攪拌下緩慢滴加126ml70%高氯酸。最初的反應(yīng)劇烈并伴有白煙產(chǎn)生,所以滴加速度控制在每5秒鐘l滴。隨著反應(yīng)進(jìn)行可以適當(dāng)加快滴加速度,直到滴加完為止,得到透明的溶液。仍然在冰水浴的條件下,向該透明溶液加入224ml無水丙酮并劇烈攪拌,溶液很快變渾濁同時形成非常粘稠混合物。仍然在冰水浴的條件下保持2-3小時以便充分反應(yīng)。將所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到布氏漏斗進(jìn)行抽濾分離,并用丙酮充分洗滌,可得純白色固體。將此純自色固體在熱的甲醇-水溶液中重結(jié)晶,用硅膠干燥劑真空干燥,得80g白色晶體,此白色晶體為l?2hclo4。
參考文獻(xiàn):
1.curtis,n.f.andhay,r.w.,j.chem.soc.,chem.commun.,1966,p.534.
2.ganghu,panpanchen,weiwang,linhu,jimeisong,lingguangqiu,juansong,e1ectrochimicaacta,2007,vol.52,pp.7996-8002.
3.linhu,ganghu,han-hongxu,j.ana1.chem.,2006,vol.61,no.10,pp.1021-1025.
4.胡剛,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士論文,p25-27,合肥,2005年。
2)由l?2hclo4制備[nil](clo4)2:
將11gni(ac)24h2o與21g的l?2hclo4置于500ml三頸瓶中,使其溶于250ml甲醇,熱水浴加熱回流3小時,最后出現(xiàn)黃色沉淀,過濾、將濾液在熱水浴中濃縮至原體積l/2,放置過夜,充分結(jié)晶,得到黃色晶體。將黃色晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗并用甲醇洗滌,在熱的乙醇-水溶液中重結(jié)晶,真空干燥,可得8g[nil](clo4)2亮黃色晶體。
參考文獻(xiàn):
1.n.f.curtis,j.chem.soc.doltontran.,1972,vol.13,1357.
2.胡剛,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士論文,p42-43,合肥,2005年。
本檢測方法與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別是應(yīng)用“h2so4-kio3-[nil](clo4)2-ma(丙二酸)-h2o2”briggs-rauscher非線性振蕩體系作為檢測溶液以及該溶液對桑色素的振蕩響應(yīng),從而實現(xiàn)對藥品中桑色素的定量分析。檢測溶液中各組分的濃度如表1所示:
表1briggs-rauscher振蕩反應(yīng)溶液中各組分的濃度范圍
具體操作如下:
1、按表1配制檢測溶液,并記錄該溶液電位(potential)隨時間(time)變化的曲線即化學(xué)電位振蕩圖譜。
配制好的檢測溶液加入50ml小燒杯中并放入大小合適的磁子,放在恒溫磁力加熱攪拌器上,保持?jǐn)嚢杷俣仍?00轉(zhuǎn)/分鐘,在冰浴條件下使燒杯里的溫度維持在-2~2℃。然后,把準(zhǔn)備好的工作電極(鉑電極)和參比電極(雙鹽橋甘汞電極)插入溶液中,準(zhǔn)備對溶液進(jìn)行電位監(jiān)測。工作電極和參比電極的另一端通過放大器(instrumentamplifier)連接到數(shù)據(jù)采集器(go!link)再連接至計算機(jī)。打開計算機(jī)中l(wèi)oggerlite程序?qū)Σ杉瘯r間和取樣速度進(jìn)行設(shè)置后,迅速點擊開始鍵從而對溶液進(jìn)行電位監(jiān)測。計算機(jī)記錄所采集的電位值隨時間變化的曲線,即化學(xué)電位振蕩圖譜。當(dāng)需要檢測某種物質(zhì)的時候,在振蕩圖譜達(dá)到振蕩體系穩(wěn)定時迅速加入,通常在第3次到第5次振蕩電位處于最低電位時迅速加入。
振蕩圖譜的基本參數(shù)包括:
誘導(dǎo)時間:加入最后一種物質(zhì)到溶液起振前所需要的時間
振蕩振幅:在振蕩過程中從一個最低電位到下一個最高點位之間的電位差值。
振蕩周期:在振蕩過程中從一個最低(高)點位到下一個最低(高)點位所需時間。
最高電位:穩(wěn)定振蕩時體系出現(xiàn)的電位最高點。
最低電位:穩(wěn)定振蕩時體系出現(xiàn)的電位最低點。
振蕩壽命:自振蕩開始到振蕩結(jié)束所需要的時間。
平衡電位:體系達(dá)到熱力學(xué)平衡狀態(tài)時的電位。此刻,電位不隨時間的變化而變化。
抑制時間(tin):從加入桑色素溶液振蕩受到抑制開始,到重新恢復(fù)振蕩所需的時間。
2、建立桑色素樣本濃度與振蕩特征響應(yīng)參數(shù)(抑制時間)之間關(guān)系的工作曲線
配制系列濃度為2.44×10-6到1.3×10-5moll-1的桑色素溶液作為樣本溶液。將配制的樣本溶液加入已穩(wěn)定的振蕩體系中,并固定在第3次到第5次振蕩、電位處于最低電位時時加入。加入的桑色素會暫時抑制振蕩一段時間,然后振蕩恢復(fù),也即產(chǎn)生了抑制時間tin。振蕩特征響應(yīng)參數(shù)為抑制時間(tin)。
以抑制時間tin為縱坐標(biāo),桑色素樣本溶液濃度為橫坐標(biāo)作圖,得到工作曲線。
3、桑色素的定量分析
將待測試樣加入已穩(wěn)定振蕩的振蕩體系中,(待測試樣均在第3次到第5次振蕩、電位處于最低電位時加入),振蕩響應(yīng)為產(chǎn)生了抑制時間,得到tin值,根據(jù)工作曲線可求得待測試樣中的桑色素的濃度。
本方法可以方便快捷地檢測出食品或藥品中的桑色素的含量,實驗表明,試樣中的其他物質(zhì)對檢測無干擾。
四、附圖說明
圖1是實施例1中檢測溶液(未加入樣本)的化學(xué)電位振蕩圖譜。
圖2是實施例1中加入1.3×10-5mol/l桑色素后振蕩體系的振蕩響應(yīng)圖譜。
圖3是實施例1中桑色素濃度與抑制時間(tin)的工作曲線圖。
五、具體實施方式
實施例1
應(yīng)用h2so4-kio3-[nil](clo4)2-ma(丙二酸)-h2o2的briggs-rauscher振蕩體系作為檢測溶液,對桑色素進(jìn)行定量分析。加入不同濃度的桑色素樣本溶液到振蕩體系中,建立起被測物濃度與抑制時間tin之間關(guān)聯(lián)的工作曲線(如線性關(guān)系圖),達(dá)到檢測試樣中桑色素含量的目的。
(1)配制桑色素檢測溶液
首先用98%的濃硫酸配制0.025mol/l的硫酸溶液作為溶劑;然后用0.025mol/l的硫酸溶劑分別配制0.14mol/l的碘酸鉀溶液,2.0mol/l的丙二酸溶液,4.0mol/l的過氧化氫溶液和0.0173mol/l的[nil](clo4)2溶液。然后,向50ml燒杯的開放體系中逐次加入14.5ml,0.025mol/l的硫酸溶液;6.5ml,0.14mol/l的碘酸鉀溶液;2ml,0.0173mol/l的催化劑;3ml,2.0mol/l的丙二酸溶液;14ml,4.0mol/l的過氧化氫溶液。最后,體系中硫酸的濃度為0.025mol/l,碘酸鉀的濃度為0.02275mol/l,催化劑的濃度為8.65×10-4mol/l,丙二酸的濃度為0.15mol/l,過氧化氫的濃度為1.4mol/l。
同時配制系列不同濃度的桑色素樣本溶液。
(2)獲得振蕩圖譜
配制好的檢測溶液(振蕩體系)的振蕩圖譜用計算機(jī)記錄。如圖1所示。在配制好的振蕩溶液中分別加入微量不同濃度的桑色素樣本溶液,每次加入的時間都是第4次振蕩開始、電位處于最低電位時,加入的桑色素會暫時抑制振蕩一段時間,然后振蕩恢復(fù),也即產(chǎn)生了抑制時間tin。圖2是加入1.3×10-5mol/l桑色素后振蕩體系的振蕩響應(yīng)圖譜。
(3)分析
根據(jù)桑色素的濃度與抑制時間(tin)之間的關(guān)系建工作曲線,如圖3所示,其中橫坐標(biāo)是被加入到振蕩溶液中的桑色素的濃度,縱坐標(biāo)是抑制時間tin,當(dāng)桑色素的濃度在2.44×10-6到1.3×10-5moll-1之間時,抑制時間tin與桑色素溶液的濃度成一次線性關(guān)系,據(jù)此可以實現(xiàn)對試樣中桑色素的定量分析。