第２３卷第４期河北省科学院学报Ｖ０１．２３Ｎ（）．４２００６年１２月ＪｏｕｒｎａＩｏｆｔｈｅＨｅｂｅｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＤｅｃ．２００６文章编号：１００１—９３８３（２００６）０４一００６４一０３姜黄素在玻碳电极上的电化学行为研究李静，李景印。，郭玉凤，王未肖，李子成（河北科技大学化学系。河北石家庄０５００１８）摘要：应用循环伏安法研究了姜黄素在磷酸缓冲溶液中玻碳电极上的电化学行为及反应机理。结果表明：姜黄素在玻碳电极上存在明显的吸附现象，在５．Ｏ×ｌＯ－。～２．５×１０～ｍｏｌ屯范围内其浓度与峰电流具有良好的线性关系。在低扫速（≤０．０５Ｖ屉）时峰电位差Ｅｐａ～Ｅ。＝６０（ｍＶ），峰电流比Ｉｐａ：ＩＰｃ≈１，表明姜黄素在玻碳电极上为单电子转移的准可逆电极反应过程（ｎ＝１），且峰电位与扫速无关。增大扫速，阳极蜂发生，氧化产物出现两种构型。关键词：姜黄素；循环伏安；玻碳电极；反应机理吐ｔ强分类号：０６５７文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉＯｒｓＯｆｔｈｅｃｕｒｃｕｍｉｎ０ｎｔｈｅｇｌａＳｓｙｃａｒｂＯｎｅｌｅｃｔｒＯｄｅＬＩＪｉｎｇ，ＬＩＪｉｎｇ・Ｙｉｎ’，ＧＵＯＹｕ－Ｆｅｎｇ，ＷＡＮＧＷｅｉ－×ｉａ０，ＬＩＺｉ－Ｃｈｅｎｇ（及加Ｈ撇以ｔ矽ｃ＾哪趣删，ｊ妯ｄ踟ｉ蝴的矽５ｃ缸以卵彻ｄ乃ｃ＾以。锄，勒巧ｉ口柏“口咏胁ｋｉ０５００１８，ｃ＾ｉｎ口）Ａｂｓｔ豫ｃｔ：Ｔｈｅｅｌｅｃｔ嫩ｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｒｅａｃｔｉｏｎｍａｃｈｉｎｉｓｍｏｆｃｕｒｃｕｍｉｎｏｎｔｈｅ９１ａｓＳｙｃａｒｂｏｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅ（ＧＣＥ）ｉｎｔｈｅｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｕｆｆｅｒＳｏｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｍｅａｎｓ。ｆｃｙｃｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉ—ｍｅｎｔｒｅＳｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃｕｒｃｕｍｉｎａｄＳｏｒｐｔｅｄｏｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ．Ｔｈｅｐｅａｋｃｕｒｒｅｎｔｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｔｈｅｃｏｎｃｅｎ—ｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｕｒｃｕｍｉｎｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ５，０×１０—７～２．５×１０—６ｍｏＩ．Ｌ～，Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｃｕｒｃｕｍｉｎｉｓｏｎｅ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｑｕａｓｉ．ｒｅｖｅｒＳｉｂｌｅｐｒｏｃｅＳＳ（ｎ＝１）ｗｈｅｎｔｈｅｓｃａｎｒａｔｅｉｓｌｅＳｓｔｈａｎ０．０５Ｖ／ｓ，ｔｈｅｐｅａｋｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｉｆ—ｆｅｒｅｎｃｅ：Ｅｐａ—Ｅｐｃ＝６０（ｍＶ），ｔｈｅｐｅａｋｃｕｒｒｅｎｔｒａｔｉｏ：Ｉｐａ／Ｉｐｃ≈１，ａｎｄｔｈｅｐｅａｋｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｓｎｏｔｍａｔｔｅｒｗｉｔｈｓｃａｎｒａｔｅ．Ａｓｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｓｃａｎｒａｔｅ，ｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｗａｖｅｉｓｓｐｌｉｔｔｉｎｇ，ａｎｄｉｔｓｈｏｗｅｄｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｔｗｏｏｘ・ｉｄｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｕｒｃｕｍｉｎ；Ｃｙｅｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ；ＧｌａｓＳｙｃａｒｂｏｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅ；ＲｅａｃｔｉｏｎｍａｃｈｉｎｉＳｍ姜黄素（Ｃｕｒｃｕｍｉｎ，二阿魏酰基甲烷）是从姜们的普遍关注（３－４ｊ，许川山【５Ｊ等对姜黄素的光谱黄属中药姜黄、郁金等的块茎中提取出来的一种学特性进行了研究，以期为其临床光动力学诊治酚性色素，具有显著的抗肿瘤作用和抗炎、抗氧积累实验资料，而关于姜黄素电化学行为的研究化、清除自由基、降脂、抗微生物等作用，且毒副作鲜见报道。作者利用循环伏安法研究了姜黄素在用低（动物实验证明，５９ｍｇ／ｋｇ的大剂量对大鼠玻碳电极上的电化学行为及其电极反应机理，并无不良影响）【１－２Ｊ。目前对于具有生物活性的药建立了检测姜黄素含量的方法，该方法简单、快物分子的光谱及电化学性质方面的研究已引起人速、灵敏度高，可用于药物中姜黄素含量的测定。收穰日期：２００５一ｌｌ—０４作者简介：李景印（１９５８一），男，教授．主要从事电化学与光电分析化学专业的研究万 方数据第４期李静等：姜黄素在玻碳电极上的电化学行为研究６５１实验部分１．１仪器与试剂ＣＨｌ６６０Ｂ电化学分析仪（上海辰华仪器有限公司）；三电极系统：玻碳电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极；ＫＱ２２００Ｅ型超声波清洗器；ＰＨＤ一３Ｂ微机型酸度计。姜黄素，配制成乙醇溶液；Ｎａ２ＨＰ０４一ＫＨ２Ｐ０４缓冲液（０．７ｍｏｌ／Ｌ）；其余试剂均为分析纯，实验用水均为二次蒸馏水。１．２实验方法电极预处理，分别在湿润的金相砂纸和加有砧２０３粉末（０．０５ｐｍ）的麂皮上抛光成镜面，在超声波水浴中依次用水和乙醇彻底清洗。然后在Ｏ．５ｍｏｌ几硫酸溶液中＋１．４Ｖ～一Ｏ．５Ｖ电位区间内扫描２０周（扫速０．１Ｖ／Ｓ）清洗后备用。取６ｍＬ０．７ｍｏｌ／Ｌ的Ｎａ２ＨＰ０４一ＫＨ２Ｐ０４缓冲溶液，通氮除氧５ｍｉｎ，加入一定量的姜黄素溶液，在０Ｖ—Ｏ．８Ｖ电位范围内进行循环伏安扫描。除特殊说明外，所有实验均在室温下进行。２结果与讨论２．１姜黄素在玻碳电极上的电化学行为按照实验方法，对姜黄素进行循环伏安扫描，发现当扫速为０．０５Ｖ／Ｓ时，姜黄素在玻碳电极上有一对氧化还原峰（图１中曲线２），峰电位：Ｅ。＝０．３５４Ｖ，Ｅｐｃ＝ｏ．２９４Ｖ，△Ｅ＝６０ｍＶ，峰电流之比ＩｐＢ：Ｉｐｃ＝１：０．９９≈１【６Ｊ，说明姜黄素在玻碳电极上的电极反应为一准可逆过程，电子转移数ｎ＝１。而当扫速为０．１Ｖ／Ｓ时，姜黄素在玻碳电极（图ｌ中曲线１）有一对明显的氧化还原峰和一不明显的氧化峰，峰电位‰＝ｏ。３５４Ｖ，‰＝０．６２３Ｖ，ｋ＝０．３０６Ｖｏ同时发现峰电流随电极在溶液中静置时间的增加而增大，表明姜黄素在电极表面存在吸附现象。２．２ｐＨ值的影响在姜黄素浓度不变的条件下改变Ｎａ２ＨＰ０４和ＫＨ２Ｐ０４的不同配比，即改变缓冲溶液的ｐＨ值，作循环伏安扫描（图２），发现峰电流随ｐＨ值的增大而减小，且峰电位随ｐＨ值的增大而负移，说明有Ｈ＋参与了电极反应。为使姜黄素在玻碳电极上具有良好的电化学行为，本实验选择在ｐＨ＝４．６０的Ｎａ２ＨＰ０４一ＫＨ２Ｐ０４缓冲液中进行。万 方数据２．３扫描速度的影响保持试液组成不变，改变扫描速度作循环伏安曲线。发现Ｐａ２波峰电流随扫描速度的增加而增大，且在扫描速度ｕ＝０．０１—０．０５Ｖ／Ｓ范围内与扫描速度ｕ成良好的线性关系（图３），线性回归方程和相关系数分别为：ｂ．。＝一２．８５３３３ｅ一９—９．１０３２９ｅ一幻；ｒ＝０．９９９８。说明电极过程受吸附控制【７Ｊ。２．Ｏ１．Ｏ吨暑ｏ－ｏ－１．Ｏ．２．Ｏ图１姜黄素在玻碳电极上的循环伏安图扫速：（１）１０．１Ｖ／ｓ；（２）Ｏ．０５Ｖ／ｓ．乞ＯｔＯ≮§乱Ｏ．ＬＯ．ＺＯ图２姜黄素在不同ｐＨ值下的循环伏安图扫速：（１）４．６０；（２）４．８５；（３）５．９１；（４）６．２４２．４浓度的影响保持试液组成不变，改变姜黄素的浓度，在扫速为０．１Ｖ／ｓ下作循环伏安曲线（图４），发现在５．０×１０－。～２．５×１０＿６ｍｏｌ／Ｌ范围内浓度与峰电流具有良好的线性关系，线性回归方程和相关系数分另４为：ｉ＝一１．０４７８（ｅ一７）一０．６９２４‰，ｒ＝Ｏ．９９５６。据此可建立姜黄素的电分析方法。２．５电极反应机理探讨按照实验方法，研究了姜黄素在Ｄ＝Ｏ．１Ｖ／ｓ时的多扫循环伏安行为（图５），结果发现第二、三６６河北省科学院学报２００６年第２３卷能是结构型式（２）的异构化反应【９Ｉ。由于这一结・Ｏ．１构型式的变化需要能量较高，且（１）和（２）快速转化，・Ｏ．２因而加快扫速结构型式（３）所形成的Ｐａｌ波就高。因构型（３）较（２）能量高，所以其氧化电位比（２）更高。墨吨３－Ｏ．４ｃ兰扩～ｃ飞≥Ｈ・２２・Ｏ．５Ｈ３・Ｏ．６一洲芝矿～ｃ飞；ｉ（１）帛曰图３ｉｐ．．２对ｕ的关系曲线—ｃ妒～ｃ飞？（２）２Ｈ号Ｈ围６萎素在玻碳电极上的反应机理３结论研究发现，姜黄素在玻碳电极上存在明显的吸附现象。其电化学行为表现为当扫速较低（≤０．０５Ｖ／ｓ）时有一对氧化还原峰，为一单电子转移的准可逆电极反应过程。随着扫速增大，阳极波ａ协，ｏ‰口圮Ｊ发生，出现（２）和（３）两种结构型式，扫速越高，现象越明显。图４ｉｐ．、对ｃｃ嘿的关系曲线参考文献：周扫描的峰形一致，与第一周有较大差别，阴极扫［１】于冬青，邓华聪．姜黄素的药理作用研究进展［Ｊ】，山东医描时出现了Ｐ。１波，随着扫描次数的增加峰电流增药，２００５，４５（２）：７２—７３．２．Ｏ［２】施文荣，刘艳．姜黄素抗肿瘤作用研究概况［Ｊ］。中国药学杂１．５志，２００４，３９（３）：１６４一１６７．＇．Ｏ［３］包晓玉，党元林，曹书杰，等．ＤＮＡ与Ｒｔ、ＶＢ２相互作用的电化学性质［Ｊ］，化学研究与应用，２００５，２２（９）：９９３—９９６．ｑＯ・５叁ｏ．ｏ［４】康敬万，苏碧泉，李志峰，等．芦丁合钴与ＤＮＡ相互作用研究［Ｊ】，化学研究与应用，２００６．１８（４）：３６０一３６４．・Ｏ．５［５］许川山，～ｂｅｎｗｉｎｇＮａｎｇＬｅｕｒＩｇ．中药姜黄索的光谱学特－１．Ｏ性研究［Ｊ］，激光杂志，２００５。２６（４）：８６—８９．－，．５［６］藤岛昭，相泽益男，井上微（著）．陈震，姚建年（译）．电化・２．Ｏ学测定方法［Ｍ］，北京大学出版社，（第一版）．１９９５．［７］邵娜，黄河宁，胡劲波．等．舒乐安定在铂离子注入修饰电极上的电化学行为及其应用［Ｊ］，分析化学，２００３，３ｌ（５）：５２７—５３１图５姜黄素的多扫循环伏安图［８】ＳｕＩｌＹＭ，ｚ｝ＩａｎｇＨＹ，ＣｈｅｎＤｚ．ｅｃ一．Ｔｈｅｏｒｅｔｉ∞ＪＥｌｕｄｄａ・大，而阳极扫描时出现了Ｐａｌ和Ｐａ２两个阳极波，扫ｔＩｏｎ０ｎｔｈｅＡｎｔｉｏｘｉｄａｎｔＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＣｕｒｃｕｍｉｎ：ＡＤＦＴ描速度降低，只出现Ｐ。１一个阳极波。说明阳极扫Ｓｔｕｄｙ［Ｊ］，０ｒｇａｎｉｃＬｅｔｔｅ≈，２００２。４（１７）：２９０９—２９“．描时出现两种构型产物（见图６【８】所示），且随着［９］李南强，徐友宜．桑色素极谱行为的研究［Ｊ］，物理化学扫速的降低，其中一种向另一种转化，这一过程可报．１９９３．９（２）：１７５一１８０．万 方数据姜黄素在玻碳电极上的电化学行为研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
李静， 李景印， 郭玉凤， 王未肖， 李子成， LI Jing， LI Jing-Yin， GUO Yu-Feng， WANG Wei-Xiao， LI Zi-Cheng
河北科技大学化学系,河北,石家庄,050018河北省科学院学报
JOURNAL OF THE HEBEI ACADEMY OF SCIENCES2006,23(4)
参考文献(9条)
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