赵微微 索建兰 秦 蓓 西北农林科技大学理学院(杨凌 712100)

化学振荡[1],是指反应体系中某几组分或中间产物的浓度随时间,空间而周期变化的现象。随着化学振荡反应研究的深入,它引起了许多化学工作者的关注与兴趣,应用领域也日渐扩大,如对生物体中的生命物质糖类[2],氨基酸[3],多肽类等的振荡行为进行研究进而揭示和探索生物体的奥秘,在分析化学中很好的应用于金属离子的检测,无机阴离子的检测,气体分子浓度检测等,另外,在食品检测和环境保护方面等也都有重要的意义。

中药以其神奇的治疗效果目前已被越来越多的国家所认可,然而,众所周知草药成分复杂,作用机制和活性原理具有模糊性,只有部分化学信息(包括已知的活性成分、非活性成分和一部分未知成分)通过光谱、HPLC、色谱、薄层、毛细管电泳等分析方法可表征出指纹图谱,但是这些指纹图谱难以全面反映草药或制剂的信息。给草药的机理研究和新药的开发带来困难,也给草药的现代化和国际化提出了挑战。化学振荡技术是非线性化学研究的前沿领域 ,而且草药的化学振荡指纹图谱是草药整体特性的反应,可以对草药进行科学的鉴别和评价,从而对中草药的国际化和现代化提供科学依据。因此,将振荡技术应用于草药研究具有一定的理论和实践意义。

本文首次采用振荡技术研究了几种中草药半夏、桑枝、麦冬、防己的振荡指纹图谱,以期将理论研究与实际应用有机地结合起来,为鉴别草药提供实验依据。

1 实验方法

1.1 原料与试剂 原料:半夏、桑枝、麦冬、防己(由药检部门提供)。干燥后粉碎过100目筛,备用。试剂:浓硫酸,KBrO3,MnSO4和丙酮,均为分析纯,所有溶液均用去离子水配制。

1.2 仪器与方法 主要仪器:电化学工作站(CHI660C型,上海辰华仪器公司)。方法:将草药粉碎成粉末状,过 100目筛,加入到已备好带有搅拌装置的玻璃反应器中,恒温 25±0.2℃,在一定转速下搅拌30min,依次加入一定浓度的硫酸、硫酸锰、丙酮、溴酸钾,用 213型光亮铂电极作工作电极,217型双液接饱和甘汞电极作参比电极,运用电化学工作站中特定的运行程序进行测定记录,这样便可得到各种草药的振荡图谱。其简易的仪器装置如下图所示。

2 结果与讨论

2.1 草药特征振荡指纹图谱分别以半夏、桑枝、麦冬、防己为底物,保持 [Mn2+]=0.016mol/L,[丙酮 ]=0.108mol/L,[H+],[BrO3-]浓度随体系不同而改变,这样便可得到各草药的特征振荡指纹图谱,如图 1～4。

2.2 各种草药的振荡浓度范围 在每种体系中保持 [Mn2+]=0.016 mol/L,[丙酮 ]=0.108mol/L,[KrO3-]=0.04mol/L,改变底物浓度,可得到各种草药的振荡浓度范围。如表 1所示。

表1 振荡体系底物的浓度范围

2.3 各种草药的特征浓度及其特征参数 在体系中保持 [Mn2+],[丙酮 ],[KBrO3],[H+]浓度不变,改变底物浓度,可获得各底物的特征浓度,并对其特征图谱进行观察可得到其特征参数(见表 2)。

表2 底物特征浓度及其振荡参数

3 结 论 通过对不同中药的图谱进行研究,我们可以看出不同的草药都有其特征图谱,每种草药的图谱都不尽相同,所以,这无疑可以为中草药的辨识提供一种新的方法,为中草药现代化提供新的依据,这就是本研究的意义所在。另外,在研究的过程中我们发现不同的草药用药量对图谱的特征参数都有一定的影响,这就可以在以后的研究中为草药的定量研究提供一定的依据。

[1]LI H X,NI L H,LIU B,LI P H,Study on the Chemical Oscillating Reaction in Xylose-BZ System[J].J.of Shanghai Teachers Univ.(Nature Sciences)(上海师范大学学报(自然科学版)),1996,25(3):60-66.

[2]LIU H Q,GUO S H.Modern Apparatus and Fingerprint of Traditional Chinese Medicine[J].Acta Chinese Medicine and Pharmacology(中医药学报 ),2002,30(2):35-38

[3]SUN C Q,SHAN G T,LIU W B.Chemical oscillating reaction and its application[J].Journal of Shaanxi Normal University(Natural Science Edition)(陕西师范大学学报(自然科学版)),2004(S1):95-98.