天然抗氧化剂芦丁的电化学研究

论文摘要

黄酮类化合物广泛存在于蔬菜、水果和许多植物中，具有很强的抗氧化性，能够削除体内过剩的超氧自由基，使DNA和细胞免受氧化损伤，具有抗肿瘤、抗炎、抗衰老等广泛的药理作用。芦丁属于黄酮类化合物，是一种天然抗氧化剂。由于芦丁含有数目众多的电活性基团，其氧化机理比较复杂。本文采用自制的性能良好的石蜡-石墨粉末电极（GWE），运用循环伏安法、微分脉冲伏安法等测试了芦丁两种不同碳电极上的伏安行为，采用现场薄层光谱电化学方法研究了芦丁在不同电势下的氧化还原过程的机理，并采用循环伏安法和紫外光谱法探讨了芦丁与DNA之间的相互作用。芦丁在GWE表面上有强烈的吸附，微分脉冲伏安法检测数据表明在2.0×10-8-1.0×10-5mol L-1浓度范围内，芦丁主氧化峰电流与浓度存在良好的线性关系，表明该电极可用于芦丁的微量检测。循环伏安现场薄层光谱电化学测试表明，在不同的恒定电势下氧化，芦丁的三个特征吸收峰表现出了不同的变化趋势，反应出产物分子结构的信息。在连续循环电势扫描的过程中，记录3个特征峰的动力学吸收曲线，用以监测芦丁和其氧化产物的浓度变化。首次观察到薄层溶液中的液相组分的5种不同类型的波段，并分析了它们产生的原因。在低电势下C环的两个供电子羟基首先发生两电子两质子参与的可逆的氧化反应，生成芦丁邻醌。第二个氧化发生在相对较正的电势下，它可能是与A环上的7-羟基和7-氧自由基间转化相对应的，其中后者促进了随后发生的析氧反应，同时7-羟基得到再生。最后的氧化反应发生在更正的电势下，产物已经完全失去黄酮类物质的结构特征。结果表明芦丁的抗氧化活性来自于B环上的羟基，A环上的5-羟基和7-羟基都没有清除氧自由基的活性。论文中对芦丁各个电活性羟基的氧化机理进行了比较详细的讨论。在此基础上我们研究了芦丁和DNA的相互作用电化学行为，探讨了加入DNA使芦丁峰电流降低的原因，得出了芦丁与DNA相互作用生成了一种非电活性的超分子化合物。本文的研究结果对揭示芦丁的抗氧化和修复DNA的机制有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 插图清单
• 第一章 综述
• 1 天然抗氧化剂简介
• 1.1 国内外对黄酮类天然抗氧化剂的分析研究状况
• 1.2 针对黄酮类天然抗氧化剂的开发尚待解决的问题
• 2 国内外采用电化学方法研究天然抗氧化剂的现状及发展方向
• 2.1 国内外采用电化学方法研究天然抗氧化剂的现状
• 2.2 电化学方法研究天然抗氧化剂的发展方向
• 3 芦丁的研究开发应用价值
• 3.1 芦丁的抗自由基作用
• 3.2 芦丁的祛红血丝作用
• 3.3 芦丁的抗炎和抗溃疡作用
• 3.4 抗脂质过氧化作用
• 4 本文研究内容和选题的目的、意义
• 第二章 芦丁在石蜡-石墨粉末电极和玻碳电极上的伏安行为比较
• 1 实验部分
• 1.1 实验试剂与耗材
• 1.2 实验仪器
• 1.3 实验方法
• 1.4 溶液的配备及缓冲介质的选择
• 1.5 石蜡-石墨粉末电极的制作
• 2 结果与讨论
• 2.1 芦丁在GCE上的伏安行为
• 2.1.1 在GCE上主伏安峰与溶液pn值的关系
• 2.1.2 在GCE上主伏安峰与与扫描速度的关系
• 2.2 芦丁在GWE上的伏安行为
• 2.2.1 在GWE上主伏安峰与溶液pn值的关系
• 2.2.2 在GWE上主伏安峰与与扫描速度的关系
• 2.2.3 在GWE上主氧化峰产物的毛细管电泳检测
• 2.2.4 在GWE上宽电势窗口的多重伏安峰
• 2.2.5 在GWE上伏安峰与富集时间影响
• 2.3 GWE用于芦丁的分析检测的可行性
• 3 本章小结
• 第三章 芦丁在石蜡-石墨粉末电极上的光谱电化学行为研究
• 1 实验部分
• 1.1 试剂与仪器
• 1.2 实验装置图
• 1.3 长光程薄层光谱电化学池的结构图
• 1.4 光谱电化学实验步骤
• 2 结果与讨论
• 2.1 光谱电化学薄层池的性能测试
• 2.2 芦丁的特征吸收带
• 2.3 芦丁在GWE上的开路吸附
• 2.4 第一个氧化还原峰的光谱电化学研究
• 2.5 第二个氧化峰的光谱电化学研究
• 2.6 最后一个氧化过程的光谱电化学研究
• 3 本章小结
• 第四章 芦丁与DNA相互作用的电化学研究
• 1 概述
• 2.实验部分
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 小GWE圆盘研究电极制作
• 2.2.2 DNA溶液的配制
• 3 结果与讨论
• 3.1 不同pH值对DNA与芦丁相互作用的电化学行为的影响
• 3.2 不同pH值对DNA与芦丁相互作用紫外光谱行为的影响
• 3.3 DNA的存在引起芦丁氧化还原峰电流降低的原因探讨
• 4 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 研究生期间发表的论文