白藜芦醇和紫檀芪电氧化的光谱电化学和毛细管电泳研究

论文摘要

白藜芦醇和紫檀芪是广泛存在于自然界的两种含有芪类结构的生物活性化合物，具有预防心脑血管疾病、防癌、抗炎、抗氧化和清除自由基等多种生理保健作用，在医药和食品领域备受关注。本文采用电化学方法和原位紫外-可见（in situ UV-Vis）光谱电化学方法在石蜡-石墨碳糊电极（CPE）上研究二者的电氧化反应机理，探讨两者抗氧化活性差异的结构内因；并采用本实验室自制的薄层电化学反应池与毛细管电泳仪联用的芯片装置，对可溶性氧化产物进行在线分离检测。伏安法测试结果表明，白藜芦醇和紫檀芪都有两个不可逆的氧化峰，且二者的电化学反应都是由吸附和扩散共同控制的；对于第一个氧化峰，紫檀芪的峰电势低于白藜芦醇，而峰电流较高，说明白藜芦醇的两个邻位羟基被甲氧基取代变成紫檀芪后，抗氧化性得到增强。在碱性溶液中，紫檀芪的氧化产物对电极表面的钝化作用显著大于白藜芦醇的氧化产物，这可归因于紫檀芪具有良好的亲脂性，其氧化产物沉积在电极表面生成了阻挡层。紫檀芪的电沉积膜对阴离子有明显的排斥作用，抑制反应中的电荷传递，而白藜芦醇却没有这一特性。原位薄层UV-Vis光谱电化学测试表明，在中性和酸性介质中，白藜芦醇和紫檀芪的UV-Vis特征吸收峰表现出了相同的变化趋势，未检测到可溶性氧化产物，表明产物是沉积在电极表面上。在碱性介质中，白藜芦醇在250nm附近产生一新吸收峰，在氧化过程中生成了可溶性的小分子，紫檀芪仍未检测到可溶性氧化产物。白藜芦醇通过中心双键断裂生成了水溶性小分子，而紫檀芪则通过自由基偶合生成不溶性二聚体。这种反应途径的差异可从两者的亲脂性差异来解释：紫檀芪的亲脂性较强，初始氧化生成的自由基集中在油性碳糊电极表面上，便于自由基的两两结合而生成二聚体产物，而白藜芦醇的自由基则需经历较难进行的中间双键断裂途径。在碱液中两者的化学氧化都呈现与各自的电氧化相同的光谱变化趋势，不同点是白藜芦醇的化学氧化速率仅为其电氧化的约1/100，紫檀芪的化学氧化则更慢。采用芯片薄层池-毛细管电泳联用装置对白藜芦醇和紫檀芪的氧化产物进行在线分离检测，得到的峰谱宽度窄，无拖尾现象，分离度良好，无进样死体积。白藜芦醇电氧化和自然氧化的检测结果一致，但自然氧化能够进行完全，而电氧化受到电极表面氧化产物的严重阻碍。紫檀芪在3种pH值下都在紫檀芪峰之前附近产生了一个新峰，但酸性和碱性介质中电极的钝化现象较为严重，导致新峰很低，反应物浓度几乎无变化，且电氧化和自然氧化结果相同。和白藜芦醇相比，紫檀芪的对电极表面的钝化作用要明显的多，这也与电化学和光谱电化学探讨结果保持一致，同时紫檀芪自然氧化要慢得多。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1 白藜芦醇和紫檀芪概述
• 1.1 白藜芦醇的名称及来源
• 1.2 紫檀芪的名称及来源
• 1.3 白藜芦醇和紫檀芪的结构
• 1.4 白藜芦醇和紫檀芪的理化特征
• 1.5 白藜芦醇和紫檀芪的药理作用
• 1.6 白藜芦醇和紫檀芪电化学和毛细管电泳法研究现状
• 2 紫外可见薄层光谱电化学方法
• 2.1 光谱电化学方法简介
• 2.2 紫外可见光谱电化学方法分类
• 2.3 紫外可见薄层光谱电化学的优势
• 2.4 紫外可见薄层光谱电化学方法的应用
• 3 毛细管电泳技术
• 3.1 毛细管电泳技术简介
• 3.2 毛细管电泳的仪器结构和基本原理
• 3.3 毛细管电泳法的的分离模式和特点
• 3.4 毛细管电泳法的实际应用
• 3.5 微流控芯片式毛细管电泳的特点和实际应用
• 4 本选题的目的、意义及研究思路
• 第二章 白藜芦醇和紫檀芪的电化学研究
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 实验试剂与仪器
• 2.2 溶液的配制
• 2.3 石墨 –石蜡碳糊电极的制作
• 2.4 实验方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 白藜芦醇和紫檀芪循环伏安法测试
• 3.2 白藜芦醇和紫檀芪的 SWV 曲线
• 3.3 白藜芦醇和紫檀芪修饰的碳糊电极的 EIS 表征
• 4 本章小结
• 第三章 现场长光程光谱电化学法研究白藜芦醇和紫檀芪的电化学行为
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 电极的制作
• 2.3 实验步骤
• 3 结果和讨论
• 3.1 白藜芦醇恒电势氧化的薄层 UV-Vis 测试
• 3.2 紫檀芪恒电势氧化的薄层 UV-Vis 测试
• 3.3 在碱性介质中白藜芦醇和紫檀芪自然氧化的薄层 UV-Vis 测试
• 4 本章小结
• 第四章 芯片薄层池-毛细管电泳联用装置测试白藜芦醇和紫檀芪
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 仪器和试剂
• 2.2 芯片薄层池结构特点
• 2.3 实验步骤
• 3 结果与讨论
• 3.1 不同 pH 下白藜芦醇氧化产物的芯片薄层池–毛细管电泳现场分离
• 3.2 不同 pH 下紫檀芪氧化产物的芯片薄层池–毛细管电泳现场分离
• 4 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 研究生期间发表的论文