叶廷秀，罗红元，范晓萱，米 燕，余亚选，陈 曦

（1．厦门医学院 药学系，福建 厦门 361023；2．厦门大学 化学化工学院，福建 厦门 361005；3．厦门医学院 海洋生物医药资源福建省高校工程研究中心，福建 厦门 361023）

桃仁、火麻仁等是一类常用的种子类中药材，该类中药材油脂含量高，如桃仁的油脂约占总量的30%～60%［1］，火麻仁的油脂约占总量的30%［2］。在存放过程中，由于受到环境中温度、氧气、水分以及光照等的作用，桃仁、火麻仁等富含油脂的种子类中药材会出现泛油现象。泛油现象不仅会改变中药材的色泽与气味，同时油脂氧化产生的过氧化物还会影响中药材的药用价值与安全性［3-4］，而长期摄入含有过量过氧化物的中药材会破坏人体内的某些代谢系统，损伤人体脑细胞，导致人体衰老，以及产生肿瘤、心血管疾病等［5-6］。

油脂的过氧化值（PON）是反映油脂氧化过程中产生的过氧化物含量的重要指标［7］，PON 越高，油脂被氧化程度越高，油脂品质越差。因此，对于桃仁、火麻仁等富含油脂的种子类中药材而言，检测该类中药材油脂的过氧化值不仅可评价其油脂的氧化程度，还可从氧化程度判断该类中药材放置过程中的走油、变质情况，对其安全用药具有重要意义。

目前油脂过氧化值的测定方法主要有滴定法［8-9］、紫外光谱法［10-11］、流动注射分析法［12］、色谱法［13］、红外光谱法［14-15］等。滴定法准确，但操作繁琐；光谱法简单，但精度较差；色谱法灵敏度高，但耗时较长；且这些方法均在实验室中进行，不能进行现场检测。

金属卤化物钙钛矿（CsPbX3，X=Cl、Br、I）是一种新型纳米晶体，具有光学性能优异、发光性质易于控制、对环境中特定因素的变化敏感等特点。通过调控金属卤化物钙钛矿中卤素离子的掺杂比例，可在一定程度上调控钙钛矿材料的吸收光谱［16-18］。金属卤化物钙钛矿中的卤素离子还具有特殊的离子交换能力，研究发现，铯铅溴钙钛矿纳米晶（CsPbBr3NCs）中的溴离子易与9-十八烯基碘化胺（OAmI）中的碘离子发生卤素交换反应。卤素离子掺杂比例的改变使得钙钛矿纳米晶的荧光光谱产生大幅度红移，呈现出由绿（CsPbBr3）至黄（CsPbBr（3-x）Ix）再至红（CsPbI3）的荧光颜色变化［19］。基于这一特性，可将CsPbBr3NCs 用于水体中氯离子［20］、食用油中过氧化值［21］、面粉中过氧化苯甲酰（BPO）［22］等的可视化检测。本实验基于金属卤化物钙钛矿的离子交换原理，向一定量的桃仁、火麻仁等油脂中加入过量的OAmI，待油脂中的过氧化物与OAmI 中的碘离子充分发生氧化还原反应后，继续加入一定量的CsPbBr3NCs，此时剩余OAmI中的碘离子与CsPbBr3NCs发生离子交换，体系颜色发生变化。通过测定反应一定时间后的荧光光谱，探索使用CsPbBr3NCs对桃仁、火麻仁等富含油脂的种子类中药材油脂过氧化值检测的可行性，建立了种子类中药材油脂过氧化值的荧光测定方法，以及该类中药材氧化程度判断的比色法，为保证中药材的质量及合理使用提供参考。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

荧光分光光度计（F7000）、透射电子显微镜（FT7700）（日本日立公司）；CM-10A+ENF 便携式紫外观察箱（美国SP公司）。桃仁、苦杏仁、酸枣仁、火麻仁、小茴香、瓜蒌子等中药材购自北京同仁堂厦门大药房，其他试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 种子类中药材的油脂提取参考2015 年版《中国药典》，采用索氏提取法提取种子类中药材的油脂，具体如下：分别称取桃仁、酸枣仁、瓜蒌子20 g 左右，置于准备好的滤纸筒内，将滤纸筒放入索氏提取器中，加入适量石油醚浸泡24 h。浸泡完成后，连接装置，加热至95 ℃，回流4 h。将提取液旋转蒸发，分别得到桃仁、酸枣仁、瓜蒌子的油脂样品。

分别称取火麻仁、小茴香20 g 左右，置于准备好的滤纸筒内，将滤纸筒放入索氏提取器中，加入适量的乙醚浸泡24 h。浸泡完成后，连接装置，加热至40 ℃，回流4 h。将提取液旋转蒸发，分别得到火麻仁、小茴香的油脂样品。

称取苦杏仁20 g左右，置于准备好的滤纸筒内，将滤纸筒放入索氏提取器中，加入适量的二氯甲烷浸泡24 h。浸泡完成后，连接装置，加热至45 ℃，回流4 h。将提取液旋转蒸发，得到苦杏仁油脂样品。

1.2.2 OAmI 溶液的制备参考Akkerman 等［23］的方法合成OAmI。精密称取0．37 g 碘单质，置于25 mL的单口烧瓶中，加入2 mL油胺。加热至120 ℃，待碘单质完全溶解后，继续加热至200 ℃，停止加热，即得到OAmI溶液，以甲苯为溶剂稀释至所需浓度。

1.2.3 CsPbBr3 NCs 的制备CsPbBr3NCs 使用热注入法合成［18］。具体过程如下：油酸铯前驱体的制备：在25 mL 的三颈烧瓶中加入0．203 g Cs2CO3、10 mL 十八烯与0．625 mL 油酸，抽真空。升温至120 ℃，搅拌至固体完全溶解，继续反应30 min。在氮气保护下，继续升温至150 ℃，所得溶液即为油酸铯前驱体。

热注入合成CsPbBr3NCs：在25 mL 的三颈烧瓶加入0．069 g PbBr2、5 mL 十八烯、0．5 mL 油酸与0．5 mL 油胺，抽真空。升温至120℃，待固体完全溶解后，继续反应30 min。通入氮气，继续升温至150 ℃。在150 ℃条件下快速注入0．4 mL 的油酸铯前驱体溶液。观察三颈烧瓶内的液体颜色，当颜色由淡黄色变为浅绿色时，将反应物取出，冰水浴冷却。10 000 r/min离心10 min后弃去上层清液，临用时用1 mL甲苯分散，取上层CsPbBr3NCs饱和液进行实验。

1.2.4 CsPbBr3 NCs 荧光传感检测种子类中药材油脂的过氧化值向一定量的桃仁、火麻仁等油样中加入过量的OAmI，待油脂中的过氧化物与OAmI中的碘离子充分反应后，继续加入一定量的CsPbBr3NCs。观察反应体系的颜色变化，测定反应一定时间后的荧光光谱，计算荧光发射波长的位移量。

1.2.5 CsPbBr3 NCs 荧光传感检测标准油样过氧化值的荧光发射光谱与标准比色卡制作将瓜蒌子油样与甲苯分别按体积比0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4 的比例稀释，配制成编号为1～7的7组标准油样，根据国家标准方法［24］测定标准油样的过氧化值。

分别取1～7号标准油样各200 μL，加入600 μL 2．5 mmol/L的OAmI，反应10 min后，加入1 150 μL甲苯，再加入50 μL CsPbBr3NCs。在365 nm 紫外灯照射下以手机（华为nova 6）拍摄所获得的照片制作反应体系颜色随标准油样过氧化值变化的规律卡，即标准比色卡。以400 nm 光为激发光源测定反应体系的荧光光谱，得到7组标准油样的荧光发射光谱，计算最大发射波长的位移量。

1.2.6 金属离子的干扰参照文献方法［25］制备油酸镍等金属离子油酸盐溶液。分别取440 μL的桃仁、酸枣仁、瓜蒌子等油脂样品，加入20 μL 浓度为2 μmol/L的金属离子油酸盐溶液、10 μL的H2O 以及2 000 μL 2．5 mmol/L 的OAmI，静置。反应10 min 后，继续加入50 μL CsPbBr3NCs，测定溶液的荧光发射光谱，计算荧光发射波长的位移量。

2 结果与讨论

2.1 CsPbBr3 NCs的表征

2.1.1 CsPbBr3 NCs 的荧光光谱考察了CsPbBr3NCs 溶于适量甲苯时的荧光光谱。图1 中曲线a 为CsPbBr3NCs 的激发光谱，可以发现CsPbBr3NCs 在365 nm 的紫外光照射下有强的激发。曲线b为CsPbBr3NCs的发射光谱，最强荧光发射位于509 nm 处，且发射峰的半峰宽较窄（16 nm）。在365 nm 紫外灯照射下可观察到CsPbBr3NCs强烈的青绿色荧光。

图1 CsPbBr3 NCs的荧光光谱Fig．1 Fluorescence spectrum of CsPbBr3 NCs a． excitation spectrum；b． emission spectrum（λem=509 nm）

2.1.2 CsPbBr3 NCs 的微观形貌图2 为CsPbBr3NCs纳米粒子在透射电子显微镜（TEM）下的图像，其分散良好，粒径约为10 nm。

图2 CsPbBr3 NCs的TEM图像Fig．2 TEM image of CsPbBr3 NCs

2.2 CsPbBr3荧光传感检测种子类中药材油脂的过氧化值

2.2.1 OAmI 用量的确定随着OAmI 的加入，碘离子与CsPbBr3NCs 中的溴离子反应生成CsPbBr（3-x）Ix。CsPbBr（3-x）Ix的生成导致荧光发射波长逐渐红移，红移程度与OAmI 的量有关；当红移量达到最大值时，CsPbBr3NCs 与OAmI 完全反应生成CsPbI3［19］。本实验采用单一变量法，取不同量的OAmI 与50 μL CsPbBr3NCs 反应，比较荧光发射波长的数值。当最大发射波长不再红移时，即CsPbBr3NCs完全转换为CsPbI3。实验确定OAmI（2．5 mmol/L）的用量为600 μL。

2.2.2 油脂样品与OAmI 反应时间的确定向油脂样品中加入OAmI 时，油脂中的过氧化物与OAmI缓慢发生氧化还原反应。待油脂中的过氧化物被反应完全，OAmI不再消耗，剩余OAmI中的碘离子与CsPbBr3NCs发生卤素交换。因此，CsPbBr3NCs的荧光发射波长将随着桃仁、火麻仁等油脂样品与OAmI反应时间的改变发生移动。当最大发射波长基本不变时，油脂样品中的过氧化物与OAmI完全反应，此时所需的时间为油脂样品与OAmI反应的时间。由图3可知，随着OAmI与油样反应时间的增加，荧光发射光谱产生不同程度的移动，反应时间为10 min时，荧光发射光谱的位置基本不再发生改变。因此，实验设置油样与OAmI的反应时间为10 min。

图3 不同氧化还原时间引起的荧光发射光谱（A）及最大荧光发射波长（B）变化Fig．3 Shifts of fluorescence emission spectra（A） and fluorescence emission wavelengths（λem）（B） at different redox reaction times

2.2.3 标准油样的过氧化值与CsPbBr3 NCs荧光波长位移量的关系以CsPbBr3NCs为荧光试剂，检测CsPbBr3NCs 与标准油样、OAmI 反应后的荧光光谱，测得7 组标准油样所对应的荧光发射光谱，并计算标准油样荧光发射波长的位移量，结果如表1 所示。从表1 可以看出，随着标准油样过氧化值（PON）的增加，其发射波长的位移量（Δλ）逐渐增大；且两者呈线性关系：PON=0．005 4Δλ-0．033 4（r2=0．982 7），利用该线性方程即可检测桃仁、火麻仁等油脂的过氧化值。

表1 标准油样的过氧化值、荧光发射波长及其位移量Table 1 Peroxide numbers，wavelengths and wavelength shifts of standard oil samples

2.2.4 种子类中药材油脂过氧化值的测定分别取桃仁、火麻仁等油样200 μL，各加入2．5 mmol/L的OAmI 600 μL，反应10 min 后，继续加入1 150 μL 甲苯和50 μL CsPbBr3NCs，扫描得到各油样的荧光发射光谱，计算荧光发射波长的位移量，将其代入“2．2．3”建立的标准曲线中，计算各油样的过氧化值，再用国家标准法进一步验证。

桃仁、苦杏仁等油样过氧化值的荧光法（本方法）测得值、国家标准法测得值以及两者的相对误差（RE）如表2所示。

表2 种子类中药材油脂过氧化值的测定Table 2 Determination of PON of seed Chinese herbal medicine

从表2 可以看出，本方法与国标方法的相对误差基本在10%左右，因此可初步判断CsPbBr3NCs 的荧光发射波长位移量可用于桃仁、苦杏仁等油脂的过氧化值测定，为准确评价种子类中药材的氧化程度提供依据。

2.2.5 离子对种子类中药材油脂过氧化值测定的影响实验考察了Ni2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ba2+、Ca2+、K+、Zn2+、Na+9 种离子对桃仁、苦杏仁等油脂过氧化值检测的干扰情况（图4）。从图4 可知，加入金属离子油酸盐（2 μmol/L）与未加入的波长改变量不超过10 nm。因此，Ni（OA）2、Fe（OA）3等对桃仁、酸枣仁、瓜蒌子等油脂过氧化值检测的干扰小，基本不影响实验结果。

图4 金属离子油酸盐（2 μmol/L）对油脂过氧化值检测的干扰Fig．4 Determination of peroxide number for seed Chinese medicinal oil under 2 μmol/L different ions

2.2.6 种子类中药材油脂过氧化值的荧光半定量法检测在桃仁、苦杏仁等油样中加入过量的OAmI，待OAmI与油样中的过氧化物发生氧化还原反应后，继续加入CsPbBr3NCs与剩余的碘离子发生卤素交换反应，生成CsPbBr（3-x）Ix。由于CsPbBr3NCs与CsPbBr（3-x）Ix颜色存在差异，因此随着过氧化物含量的改变，溶液颜色也随之改变。随着油样过氧化值的增加，OAmI中的碘离子与油样中的过氧化物反应，使得OAmI与CsPbBr3NCs交换的碘离子量减小，溶液呈现出CsPbBr3NCs的绿色（图5）；反之，呈现出CsPbI3的红色。由此可见，氧化程度高的油样呈现绿色，氧化程度低的油样呈现红色，中度氧化的油样呈现中间过渡色橙黄色。将不同氧化程度的油样与颜色对照，即可完成荧光半定量比色卡制作。将样品溶液的颜色变化与荧光半定量比色卡的颜色对照，可快速判断桃仁、苦杏仁等6种种子类药材油脂过氧化值的高低，进而推断这6种中药材的泛油情况与氧化程度（表3）。由表3可知，本方法的测定结果与国标法一致。

表3 种子类中药材样品溶液的颜色与氧化评价Table 3 Color for seed Chinese herbal medicine and oxidation evaluation

图5 加入标准油样后溶液的颜色变化Fig．5 Color for standard oil samples with different peroxide numbers

3 结 论

本研究基于CsPbBr3NCs 荧光发射波长的位移量，高效、快速、半定量地测定了种子类中药材桃仁、苦杏仁等油脂的过氧化值，成功建立了种子类中药材中油脂过氧化物含量的荧光检测方法，根据钙钛矿钠米晶颜色变化初步制作了荧光半定量比色卡，并用于桃仁、苦杏仁等种子类中药材中油脂过氧化值的可视化检测。在此基础上，将该方法用于更多种子类中药材中油脂过氧化值的检测，有望得到一种可用于现场快速、便捷判断种子类中药材油脂氧化程度的半定量方法，对富含油脂的种子类中药材的安全用药具有十分重要的意义。