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文檔簡介
1、植物單寧的含量測定方法1植物單寧單寧(Tannins)又稱單寧酸、糅質、糅酸。按Bategnt的定義,指相對分子質量為5003000的能沉淀蛋白質、生物堿的水溶性多酚化合物。主要應用于1醫(yī)藥、食品、制革、日用化學品、水處理等領域。單寧在傳統(tǒng)醫(yī)藥上內(nèi)服可治胃腸道出血和止痢,外用于局部止血和創(chuàng)面保護防止感染發(fā)炎;近年研究發(fā)現(xiàn)單寧還具有抑菌抗病毒、抗過敏、抗氧化和延緩衰老、預防心血管疾病、抗腫瘤和促進免疫等作用。單寧在食品行業(yè)中可作為功能性成分用于制作保健品,生產(chǎn)食品添加劑、風味劑等;在化妝品中主要起收斂、防曬、美白、抗皺、保濕、防腐等作用;在制革工業(yè)中,單寧是榜膠的主要成分。2單寧的含量測定經(jīng)典的
2、有皮粉法、干酪素法、氧化滴定法、分光光度法等;現(xiàn)階段涌現(xiàn)出許多新型的測定方法,如高效液相色譜法、流動注射分析法、原子分光光度法等。經(jīng)典測定方法皮粉法皮粉法是國際上公認的單寧含量測定方法,從20世紀60年代至今,原蘇聯(lián)、日本、印度和中國都采用此法作為國家標準測試方法。皮粉的主要成分是蛋白質,單寧是多元酚類,分子中的酚羥基與蛋白質的酰胺鍵以氫鍵結合形成不溶于水的沉淀,以此使單寧沉淀下來,用重量法測定其含量。根據(jù)皮粉與單寧溶液接觸方式不同,可將其分為震蕩法和過濾法。震蕩法是皮粉與單寧溶液一起震蕩來脫去溶液中的單寧;過濾法是將單寧溶液流過皮粉柱層以脫去單寧。通常,過濾法所測的單寧含量比震蕩法高5%7%
3、皮粉法所測的是單寧的絕對含量,并且不需要標樣,操作簡單,可用其測定中藥水提液中糅質的含量2。但皮粉法的缺點是,用重量法測定樣品時,須經(jīng)過過濾、干燥、稱重,樣品耗用量大,測定時間較長,一般樣品分析需20h左右,不適合大批量樣品的快速測定;沒有選擇性,對低相對分子質量的多酚也具有一定的吸附能力,往往使測定結果偏高;適用于單寧含量高的樣品,不適合低含量和微量測定;另外皮粉試劑的供應和質量都較難保證。針對以上缺點,現(xiàn)在大多采用皮粉-分光光度法3、磷鉬鎢酸-皮粉比色法4等,具有操作簡單、快速、精密度高的優(yōu)點。干酪素法干酪素的主要成分是酪蛋白,為含磷蛋白。利用其能選擇性地結合具有生理活性的鞣質,從而測定具
4、有療效鞣質的含量。干酪素法一般與分光光度法結合,鞣質在一定的pH條件下與Folin試劑反應,并且鞣質含量與吸光度成正比。很多人利用干酪素法測定了金櫻子、側伯葉、大黃、旋覆花5-8等藥材中單寧的含量,此法樣品取量少、簡單、靈敏、快速、準確,可作為檢測植物藥材質量標準的可靠分析手段。膠體滴定法膠體滴定法,又稱聚電解質滴定法,是利用一些電荷密度已知且性能比較穩(wěn)定的陰、陽離子聚電解質作為標準溶液,對被測試樣進行電荷測量的一種滴定方法9。1948年日本學者寺山宏提出后,經(jīng)眾多研究者的不斷改進,已成為最簡單的定量分析聚電解質的方法10-11,并且在制革、水處理、造紙、食品等行業(yè)得到了廣泛的應用12-13。
5、單寧溶液在一定的條件下呈膠體狀態(tài),膠粒帶負電荷14。膠體滴定的具體做法是15,于浸提的栲膠溶液中加入過量的PD(聚二甲基二烯丙基氯化鏤)標準溶液,以TB(甲苯胺蘭指示劑)為指示劑,用PVSK(聚乙烯醇硫酸鉀)滴定過剩的PD。TB指示劑帶有正電荷,與PD不反應,最初呈現(xiàn)藍綠色。隨著滴定的進行,過剩的PD會與PVSK形成聚離子復合物,此時再滴入的PVSK與指示劑反應,產(chǎn)生異染現(xiàn)象,試樣溶液立即變?yōu)榧t紫色,指示滴定到達終點。龐燕等16利用膠體滴定法測定木麻黃樹皮中的單寧,得出了在pH為7時木麻黃溶液的膠體滴定值與所含單寧含量的線性關系,相關性良好,可以據(jù)此來計算未知濃度的木麻黃提取液中單寧的含量。戴
6、麗君等17以膠體滴定法和皮粉法分別測定了橡碗栲膠中單寧含量,兩者對比發(fā)現(xiàn),膠體滴定法測得的單寧含量值均小于皮粉法的測定值,但是差值不大,究其原因,可能是由于滴定終點的判斷、溫差等原因引起的。絡合滴定法絡合滴定法是以絡合反應為基礎的容量分析方法,又稱螯合滴定法。單寧分子中含有多個酚羥基可以與一個中心離子,如銅、鋅、鉍、鐵、汞等進行絡合,形成多核絡合物,在一定的pH條件下沉淀,再通過EDTA反滴定過量金屬離子來確定單寧的含量。絡合法所使用的指示劑一般為金屬指示劑,指示終點到達時要求具有較深的顏色,如鉻黑T。利用Zn2+只與單寧反應的特性來沉淀分析溶液中的塔拉單寧,以鉻黑T作指示劑,用EDTA溶液滴
7、定剩余的Zn2+,結果顯示塔拉中單寧的質量百分含量為%,比皮粉法測定的結果要精確18。劉佳銘19用Pb2+與單寧絡合,以K2CrO4為指示劑,PAM(陽離子型聚丙烯酰胺)為終點增敏劑,測定了黑荊樹栲膠中單寧的含量,較之皮粉法快速、準確。還有人研究了綠茶20、橡子21和三葉委陵菜22中單寧的絡合滴定,眾多研究表明絡合滴定法簡單、快速、誤差小,并且避免了沉淀轉移及洗滌的繁瑣程序,還可省略空白對照,對酚類物質的選擇性比較好,蛋白質和抗壞血酸均不影響測定。但是金屬離子與酚類物質的反應與酚的結構有很大關系,并且靈敏度較差,不適宜酚組分復雜的樣品。氧化滴定法氧化還原滴定法是以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴
8、定一些具有還原性或氧化性的物質;或者間接滴定一些本身沒有氧化還原性,但能與某些氧化劑或還原劑起反應的物質。單寧是多酚類的化合物,具有很好的還原性,在常溫酸性溶液中可被高鎰酸鉀氧化,由此可得到單寧的含量。用此法測定二白圓、二梭子兩種青果果實中的總糅質含量23表明,滴定終點不易觀察,須多次平行試驗,取平均值。Stiasny法Stiasny法也稱甲醛縮合法,是利用單寧與甲醛-鹽酸共沸時,單寧與甲醛縮聚,基本上全部沉淀下來。其反應方程如圖1。單寧與甲醛所產(chǎn)生的沉淀物質量占樣品總質量的百分率,稱為甲醛值(或稱Stiasny值)。在規(guī)定的測定條件下,用甲醛縮合的沉淀物質量與試樣的質量及不溶物含量之間的數(shù)量
9、關系計算得出被測試樣中單寧的含量。國內(nèi)有采用甲醛縮合法測定落葉松樹皮、黑荊樹榜膠24-26中的單寧含量,具有簡單、快捷、準確的優(yōu)點,是一種值得推廣的縮合單寧含量的測定方法。分光光度法分光光度法是通過測定被測物質在特定波長或一定波長范圍內(nèi)光的吸收度,以此對該物質進行定性和定量分析的方法。分光光度法的應用光區(qū)包括紫外光區(qū)、可見光區(qū)、紅外光區(qū),其中常用的是紫外光區(qū)和可見光區(qū),兩者的波長范圍分別為200400nm和400760nm分光光度法的基本原理是朗伯-比爾定律,即當一束平行的單色光通過含有吸光物質的稀溶液時,溶液的吸光度與吸光物質濃度、液層厚度乘積成正比。定量分析時,首先需要測定溶液對不同波長光
10、的吸收情況,從中確定出最大波長,然后以此波長為光源,測定一系列已知濃度c溶液的吸光度A,做出A-c工作曲線。分析未知溶液時,根據(jù)測量的吸光度,對應工作曲線即可確定出相應的濃度。在眾多單寧含量的測定方法中,分光光度法的應用最為廣泛。常用的顯色劑有鄰二氮菲-鐵(出)、香草醛、正丁醇-鹽酸、Folin-Denis試劑、Folin-Ciocalteu試劑、鐵氰化鉀(普魯士藍法)、磷鉬酸-鎢酸鈉、檸檬酸鐵銨等27-31。其中Folin-酚法和普魯士藍法測定的是總酚含量;香草醛法選擇性測定A環(huán)為間苯三酚的黃烷醇,但不能區(qū)別單體和聚合體;正丁醇-鹽酸測定的是聚原花色素(縮合單寧)的含量。武予清等32通過Fo
11、lin酚還原法、正丁醇-鹽酸法和香草醛法測定棉花組織中單寧的含量,比較表明Folin酚法測定的單寧含量值顯著高于正丁醇-鹽酸法,原因可能是此法測定出的是相對總酚含量;而香草醛法的測定結果與正丁醇-鹽酸法差異不大,可以用于棉花中縮合單寧的含量測定。比色法比色法是通過比較或者測量有色物質溶液顏色深度來確定待測組分含量的方法。其作為一種定量分析方法,大約開始于19世紀3040年代。常用的比色法有兩種:目視比色法和光電比色法,都是以朗伯-比爾定律為基礎的。在20世紀3060年代,是比色分析發(fā)展的繁盛時期,它廣泛的應用于冶金、地質、金屬材料中微量的金屬和部分非金屬元素的測定。但隨著光學儀器制造技術的發(fā)展
12、,分光光度法逐漸代替了比色法?,F(xiàn)代測定方法高效液相色譜法高效液相色譜法(HPL。又稱高壓液相色譜、近代柱色譜,是以液體為流動相,采用高壓輸液系統(tǒng),將具有不同極性的單一溶劑或不同比例混合的溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱,在柱內(nèi)各成分被分離后,進入檢測器進行檢測,從而實現(xiàn)對試樣的分析。該方法已成為化學、醫(yī)學、工業(yè)、農(nóng)學、商檢和法檢等學科領域中重要的分離分析技術。1906年俄國植物化學家茨維特(Tswett)首次提出“色譜法”和“色譜圖”的概念。1960年中后期,液相色譜開始活躍,到60年代末把高壓泵和化學鍵合固定相用于液相色譜就出現(xiàn)了HPLC;1990年以后,生物工程和生命科學在國際和
13、國內(nèi)的迅速發(fā)展,為高效液相色譜技術提出了更多、更新的分離、純化、制備的課題,促進了它的迅速發(fā)展。高效液相色譜中的固定相可以是液體、吸附劑、離子交換劑、離子交換樹脂、凝膠,固定相的不同,分離原理也有差異。較常用的是液-液分配色譜法,即流動相和固定相都是液體,并且互不相溶,有一個明顯的分界面。其又包括正相液-液分配色譜法即流動相的極性小于固定相、反相液-液分配色譜法即流動相的極性大于固定相。在液-液分配色譜中盡管流動相與固定相的極性要求完全不同,但固定液仍不可避免的在流動相中有微量的溶解;并且流動相通過色譜柱時的機械沖擊力,會造成固定液的流失。20世紀70年代末發(fā)展的化學鍵合固定相可以克服上述的缺
14、點,現(xiàn)在應用很廣泛。郭佳莉等33采用HypersilODS(125Xmm,5m)色譜柱;檢測波長275nm;流動相為80%甲醇和20%水;流速為mLmin-1測定余甘子中單寧酸的含量,相關系數(shù)達%以上,充分顯示了該法快速、方便、精確可靠的優(yōu)點。流動注射法流動注射分析法(FIA)是丹麥科學家于1974年創(chuàng)立的一項溶液自動在線處理及測定的現(xiàn)代分析技術。1988年Ruzicka等對流動注射分析作了定義:向流路中注入一個明確的流體帶,在連續(xù)非隔離載流中分散而形成濃度梯度,從此濃度梯度中獲得信息的技術。流動注射分析法是利用具有流速的試劑流的容量測定,即用聚四氟乙烯管代替燒杯和容量瓶,通過流動注射進行分析
15、的方法。用恒流量泵使檢測試劑流過內(nèi)徑為1mm的聚四氟乙烯管,在中途有注入部件(旋轉閥)注入微升量試樣,使其在混合圈中反應。檢測器通常是采用裝有流通池的分光光度計、熒光光度計、原子吸收分光光度計和離子計等。李淮芬等34基于在甲醛存在的酸性介質中,高錳酸鉀氧化單寧酸產(chǎn)生較強的化學發(fā)光反應,結合流動注射技術,測定了幾種啤酒中微量的單寧酸含量。趙川等35使用經(jīng)陽極化處理的雙鉑電極,通過偶合單寧在一支電極上的催化氧化和氧化鉑在另一支電極上的還原兩個不可逆電極過程,建立了不可逆電對的流動注射雙安培法快速檢測綠茶、花茶等中的單寧含量的新方法。流動注射法還可與化學發(fā)光增強法、動力學光度法等方法結合36-37,
16、對被測試樣的單寧含量進行測定,具有較好的重現(xiàn)性和準確性。流動注射法的測量是在動態(tài)條件下進行,反應條件和分析操作能自動保持一致,結果重現(xiàn)性好;分析速度快,特別適合于大批量樣品分析;并且易于實現(xiàn)連續(xù)自動分析,使某些難以或無法實現(xiàn)的手工操作成為可能,將有良好的發(fā)展前景。2.2.3薄層掃描法層掃描法(TLCS)是指用一定波長的光照射在薄層板上,對薄層色譜中有紫外或可見吸收的斑點或經(jīng)照射能激發(fā)產(chǎn)生熒光的斑點進行掃描,將掃描的圖譜及積分值用于藥品的質量檢驗方法。蔡毓瓊等38使用島津CS-930雙波長薄層掃描儀,建立了余甘子喉片中沒食子酸含量的測定方法。該法簡便、快速,穩(wěn)定,并且不須任何顯色劑,加熱即呈現(xiàn)穩(wěn)
17、定的黃褐色斑點,大大提高了結果的準確性和可靠性。原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法(AAS)是基于蒸汽相中待測元素的基態(tài)原子對其共振輻射的吸收強度來測定試樣中該元素含量的一種儀器分析方法。主要應用于測量痕量和超痕量元素。張穎等39建立了火焰原子吸收法測土茯苓中單寧的含量,單寧與醋酸銨溶液中的銅離子產(chǎn)生沉淀,離心后通過測定剩余銅離子和未加入單寧前銅離子的吸光度,兩者之差在一定的范圍內(nèi)與單寧濃度呈線性關系,由此得出單寧含量。此法靈敏度高、干擾較少、選擇性好,可使整個操作自動化,應用日益廣泛。其他熒光分析法是利用某些物質被紫外光照射后所發(fā)射的能反映該物質特性的熒光,可以進行定性或定量分析的方法。它
18、作為一種高靈敏的檢測方法很少用于單寧含量的測定。馮素玲等40基于單寧活化Cu(n)催化過氧化氫氧化口比咯紅丫,使體系熒光猝滅,將熒光分析法與動力學結合起來測定茶葉中的痕量單寧。Claderaforteza等41用熱透鏡光譜法測定了白葡萄酒中的痕量單寧,檢測限達到了5g/L。丁亞平等利用KBrO3和KBr的氧化還原反應與茶單寧的溴代反應的速度差異,采用高靈敏示波電位動力學分析法測定了痕量的茶單寧。MelloLD等42用生物傳感器測定了蔬菜中的多酚含量。有報道稱可用濁度光度法測定液體,特別是飲料(如啤酒、酒和果汁)中的單寧和類單寧化合物。3展望我國植物資源豐富,開發(fā)利用植物鞣質具有廣闊的發(fā)展前景。
19、目前,國內(nèi)對鞣質的研究相對較少,仍然處于初級階段,應用領域也比較局限。單寧的經(jīng)典測定方法大多數(shù)比較冗繁、精確度低;而現(xiàn)代測定方法中儀器價格昂貴,不適合大范圍推廣應用,因此探尋一種經(jīng)濟、精確的單寧測定方法是當務之急。參考文獻:1但衛(wèi)華,程鳳俠.制革化學及工藝學M.北京:中國輕工業(yè)出版社,2006.2董潔,郭立瑋,文紅梅,等.中藥水提液中鞣質含量測定方法研究J.江蘇中醫(yī)藥,2008,40(11):89-90.3陳紅英,林南英,謝金倫.塔拉粉中單寧含量的測定J.云南化工,2006,33(1):44-45.4王坤,魯靜.中藥材中鞣質含量測定方法的研究J.中國藥事,2004,18(6):361-364.
20、5 李志猛,李向日.干酪素法測定不同產(chǎn)地金櫻子中鞣質類成分的研究J.中華中醫(yī)藥雜志,2009,24(2):230-232.6 程立方,田櫻.干酪素法測定側伯葉中鞣質含量J.時珍國藥研究,1995,6(3):13-14.7戴萬生,趙榮華陳紅波.干酪素法測定大黃鞣質類成分的研究J.時珍國醫(yī)國藥,2003,14(6):324-325.21王天元,侯穎,趙全.橡子中單寧含量相色譜法測定余甘子中單寧酸的含8 萬祺,龍凌云,裴月湖,等.旋覆花中鞣的快速測定J.化學工程師,1996,52量J.光譜實驗室,2007,24(5):911-質的含量測定J.時珍國醫(yī)國藥,(1):17-19.913.2007,18(
21、11):2758-2759.22邊可君,王滿輝,黃開勛,等.絡合量34李淮芬,劉傳芳.流動注射化學發(fā)光9 陳玉蕉,何北海.膠體滴定方法及其研法測定三葉委陵菜鞣質含量J.中國法測定啤酒中的單寧酸J.皖西學院究進展J.造紙化學品,2000(1):13-藥師,2001,4(4):269-270.學報,2005,21(5):19-21.16.23諶立巍,陳思敏,吳小唯,等.兩種青35趙川,張君才,宋俊峰.流動注射雙安10 陳夫山,謝來蘇,魏德津,等.用膠體果中沒食子酸和總鞣質的含量測定培法直接測定茶中單寧J.分析化學滴定法測定聚合物的電荷J.中國造J.內(nèi)蒙古中醫(yī)藥,2008,5:50-51.研究簡報,
22、2002,30(2):210-213.紙,2000(2):30-34.24霍淑賢,卓紅花,黨艷華,等.甲醛縮36李世鳳,崔華,孫玉剛,等.流動注射11 李翠珍,胡開堂.聚電解質的測定方合法檢驗落葉松樹皮栲膠單寧含量化學發(fā)光增強法測定單寧酸J.分析法-膠體滴定法J.湖南造紙,J.林產(chǎn)化工通訊,1999,33(2):34-化學研究簡報,2005,29(3):333-2001,40(5):35-37.35.335.12 林蕓,陳秉銓.膠體滴定法在廢水處25林云露.快速測定黑荊樹栲膠單寧含37曲祥金,周杰,尹鴻宗,等.流動注射理技術中的應用J.水處理技術,量方法的研究J.林產(chǎn)化工通訊,動力學光度法測定
23、啤酒花中的單寧1995,21(6):362-365.1996,4:17-19.J.分析化學研究報告,2000,28(7):13 陳浩凡,潘仕榮,胡瑜,等.膠體滴定26陳向明,陳河如,李偉彬.甲醛縮合法820-824.法測定羧甲基殼聚糖的取代度J.分快速測定縮合單寧含量的研究J.廣38蔡毓瓊,王梅.薄層掃描測定余甘子析測試學報,2003,22(6):70-73.東化工,2006,7(33):24-27.喉片中沒食子酸的含量J.藥物分析14 石碧,狄瑩.植物多酚M.北京:科學27李曉文,嚴聃,盛燦梅.鄰二氮菲-鐵雜志,1997,17(5):344-345.出版社,2000.(m)分光光度法測定茶葉
24、中微量單39張穎,張立木,楊志孝,等.原子吸收15 蘇小寶,龐燕,戴麗君,等.木麻黃枝寧J.食品與機械,2006,22(2):90-光度法間接測定土茯苓中單寧含量葉中單寧含量的快速測定J.福建林91.J.中國現(xiàn)代應用藥學雜志,2006,23業(yè)科技,2007,34(1):79-81.28李靜,聶繼云,李海飛.蘋果果實單寧(1):55-57.16 龐燕,劉月蓉,吳宗華,等.木麻黃樹Folin-Denis測定法J.中國果樹,40馮素玲,湯俊明,樊靜.茶葉中單寧的皮單寧的提取J.福建林業(yè)科技,2006(5):57-59.熒光動力學分析法研究J.光譜學與2007,34(4):51-54.29趙曉紅,劉廣
25、平,馬澤芳.竹子中單寧光譜分析,2003,23(2):322-324.17 戴麗君,蘇小寶,盧玉棟,等.膠體滴含量的測定及其對大熊貓采食量的41CladerafortezaA,TomasmasC,定法測定橡椀栲膠中的單寧含量J.影響J.東北林業(yè)大學學報,2001,29EstelaripollJM,etal.Determination生物質化學工程,2006,40(5):15-(2):67-71.oftanninsinwhitewinesbythermal-17.30房江育,馬雪瀧.影響黑果枸杞縮合lensspectrometryJ.Microchemical18 楊文云,李志國,吳昊,等.絡合
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28、及應用,綜述了單寧含量的經(jīng)典測定方法以及現(xiàn)代測定方法,并對其發(fā)展前景進行了展望。關鍵詞:植物單寧;生理活性;應用;含量測定1植物單寧單寧(Tannins)又稱單寧酸、鞣質、鞣酸。按Bategnt的定義,指相對分子質量為5003000的能沉淀蛋白質、生物堿的水溶性多酚化合物。它廣泛存在于植物的葉、果實、根及皮等部位,也是樹木受昆蟲侵襲而生成的蟲癭的主要成分;主要應用于1醫(yī)藥、食品、制革、日用化學品、水處理等領域。單寧是多酚中高度聚合的化合物,為黃色或棕黃色無定形松散粉末,在空氣中顏色逐漸變深,有較強的吸濕性;不溶于乙醚、苯、氯仿,易溶于水、乙醇、丙酮,水溶液有澀味。單寧的化學成分比較復雜,大致分
29、為兩種:一種是水解類單寧,是多元酚酸與糖主要以酯鍵形成的化合物,如沒食子酸單寧和鞣花酸單寧;一種是縮合類單寧,重要組成成分為黃烷醇及其衍生物,如堅木單寧、荊樹皮單寧和落葉松單寧。特定分子結構的單寧具有生理活性,能與生物體內(nèi)的蛋白質、多糖、核酸等發(fā)生作用。單寧對人體的作用具有雙重性,食物中的單寧過量會產(chǎn)生抗營養(yǎng)的作用,如降低蛋白質的營養(yǎng)價值、影響VA和Vb12的有效利用。單寧在傳統(tǒng)醫(yī)藥上內(nèi)服可治胃腸道出血和止痢,外用于局部止血和創(chuàng)面保護防止感染發(fā)炎;近年研究發(fā)現(xiàn)單寧還具有抑菌抗病毒、抗過敏、抗氧化和延緩衰老、預防心血管疾病、抗腫瘤和促進免疫等作用。單寧在食品行業(yè)中可作為功能性成分用于制作保健品,
30、生產(chǎn)食品添加劑、風味劑等;在化妝品中主要起收斂、防曬、美白、抗皺、保濕、防腐等作用;在制革工業(yè)中,單寧是栲膠的主要成分。2單寧的含量測定近十多年來,植物單寧的性質和應用引起了國內(nèi)外的廣泛關注。隨著研究的不斷深入,迫切需要對單寧進行準確的定性和定量分析。單寧的定量檢測方法很多,經(jīng)典的有皮粉法、干酪素法、氧化滴定法、分光光度法等;現(xiàn)階段涌現(xiàn)出許多新型的測定方法,如高效液相色譜法、流動注射分析法、原子分光光度法等。經(jīng)典測定方法皮粉法皮粉法是國際上公認的單寧含量測定方法,從20世紀60年代至今,原蘇聯(lián)、日本、印度和中國都采用此法作為國家標準測試方法。皮粉的主要成分是蛋白質,單寧是多元酚類,分子中的酚羥
31、基與蛋白質的酰胺鍵以氫鍵結合形成不溶于水的沉淀,以此使單寧沉淀下來,用重量法測定其含量。根據(jù)皮粉與單寧溶液接觸方式不同,可將其分為震蕩法和過濾法。震蕩法是皮粉與單寧溶液一起震蕩來脫去溶液中的單寧;過濾法是將單寧溶液流過皮粉柱層以脫去單寧。通常,過濾法所測的單寧含量比震蕩法高5%7%皮粉法所測的是單寧的絕對含量,并且不需要標樣,操作簡單,可用其測定中藥水提液中鞣質的含量2。但皮粉法的缺點是,用重量法測定樣品時,須經(jīng)過過濾、干燥、稱重,樣品耗用量大,測定時間較長,一般樣品分析需20h左右,不適合大批量樣品的快速測定;沒有選擇性,對低相對分子質量的多酚也具有一定的吸附能力,往往使測定結果偏高;適用于
32、單寧含量高的樣品,不適合低含量和微量測定;另外皮粉試劑的供應和質量都較難保證。針對以上缺點,現(xiàn)在大多采用皮粉-分光光度法3、磷鉬鎢酸-皮粉比色法4等,具有操作簡單、快速、精密度高的優(yōu)點。干酪素法干酪素的主要成分是酪蛋白,為含磷蛋白。利用其能選擇性地結合具有生理活性的鞣質,從而測定具有療效鞣質的含量。干酪素法一般與分光光度法結合,鞣質在一定的pH條件下與Folin試劑反應,并且鞣質含量與吸光度成正比。很多人利用干酪素法測定了金櫻子、側伯葉、大黃、旋覆花5-8等藥材中單寧的含量,此法樣品取量少、簡單、靈敏、快速、準確,可作為檢測植物藥材質量標準的可靠分析手段。膠體滴定法膠體滴定法,又稱聚電解質滴定
33、法,是利用一些電荷密度已知且性能比較穩(wěn)定的陰、陽離子聚電解質作為標準溶液,對被測試樣進行電荷測量的一種滴定方法9。1948年日本學者寺山宏提出后,經(jīng)眾多研究者的不斷改進,已成為最簡單的定量分析聚電解質的方法10-11,并且在制革、水處理、造紙、食品等行業(yè)得到了廣泛的應用12-13。單寧溶液在一定的條件下呈膠體狀態(tài),膠粒帶負電荷14。膠體滴定的具體做法是15,于浸提的栲膠溶液中加入過量的PD(聚二甲基二烯丙基氯化鏤)標準溶液,以TB(甲苯胺蘭指示劑)為指示劑,用PVSK(聚乙烯醇硫酸鉀)滴定過剩的PD。TB指示劑帶有正電荷,與PD不反應,最初呈現(xiàn)藍綠色。隨著滴定的進行,過剩的PD會與PVSK形成
34、聚離子復合物,此時再滴入的PVSK與指示劑反應,產(chǎn)生異染現(xiàn)象,試樣溶液立即變?yōu)榧t紫色,指示滴定到達終點。龐燕等16利用膠體滴定法測定木麻黃樹皮中的單寧,得出了在pH為7時木麻黃溶液的膠體滴定值與所含單寧含量的線性關系,相關性良好,可以據(jù)此來計算未知濃度的木麻黃提取液中單寧的含量。戴麗君等17以膠體滴定法和皮粉法分別測定了橡碗栲膠中單寧含量,兩者對比發(fā)現(xiàn),膠體滴定法測得的單寧含量值均小于皮粉法的測定值,但是差值不大,究其原因,可能是由于滴定終點的判斷、溫差等原因引起的。絡合滴定法絡合滴定法是以絡合反應為基礎的容量分析方法,又稱螯合滴定法。單寧分子中含有多個酚羥基可以與一個中心離子,如銅、鋅、鉍、
35、鐵、汞等進行絡合,形成多核絡合物,在一定的pH條件下沉淀,再通過EDTA反滴定過量金屬離子來確定單寧的含量。絡合法所使用的指示劑一般為金屬指示劑,指示終點到達時要求具有較深的顏色,如鉻黑T。利用Zn2+只與單寧反應的特性來沉淀分析溶液中的塔拉單寧,以鉻黑T作指示劑,用EDTA溶液滴定剩余的Zn2+,結果顯示塔拉中單寧的質量百分含量為%,比皮粉法測定的結果要精確18。劉佳銘19用Pb2+與單寧絡合,以K2CrO4為指示劑,PAM(陽離子型聚丙烯酰胺)為終點增敏劑,測定了黑荊樹栲膠中單寧的含量,較之皮粉法快速、準確。還有人研究了綠茶20、橡子21和三葉委陵菜22中單寧的絡合滴定,眾多研究表明絡合滴
36、定法簡單、快速、誤差小,并且避免了沉淀轉移及洗滌的繁瑣程序,還可省略空白對照,對酚類物質的選擇性比較好,蛋白質和抗壞血酸均不影響測定。但是金屬離子與酚類物質的反應與酚的結構有很大關系,并且靈敏度較差,不適宜酚組分復雜的樣品。氧化滴定法氧化還原滴定法是以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質;或者間接滴定一些本身沒有氧化還原性,但能與某些氧化劑或還原劑起反應的物質。單寧是多酚類的化合物,具有很好的還原性,在常溫酸性溶液中可被高鎰酸鉀氧化,由此可得到單寧的含量。用此法測定二白圓、二梭子兩種青果果實中的總糅質含量23表明,滴定終點不易觀察,須多次平行試驗,取平均值。Stiasn
37、y法Stiasny法也稱甲醛縮合法,是利用單寧與甲醛-鹽酸共沸時,單寧與甲醛縮聚,基本上全部沉淀下來。其反應方程如圖1。OH0H單寧與甲醛所產(chǎn)生的沉淀物質量占樣品總質量的百分率稱為甲醛值(或稱Stiasny值)。在規(guī)定的測定條件下,用甲醛縮合的沉淀物質量與試樣的質量及不溶物含量之間的數(shù)量關系計算得出被測試樣中單寧的含量。國內(nèi)有采用甲醛縮合法測定落葉松樹皮、黑荊樹榜膠24-26中的單寧含量,具有簡單、快捷、準確的優(yōu)點,是一種值得推廣的縮合單寧含量的測定方法。分光光度法分光光度法是通過測定被測物質在特定波長或一定波長范圍內(nèi)光的吸收度,以此對該物質進行定性和定量分析的方法。分光光度法的應用光區(qū)包括紫
38、外光區(qū)、可見光區(qū)、紅外光區(qū),其中常用的是紫外光區(qū)和可見光區(qū),兩者的波長范圍分別為200400nm和400760nm分光光度法的基本原理是朗伯-比爾定律,即當一束平行的單色光通過含有吸光物質的稀溶液時,溶液的吸光度與吸光物質濃度、液層厚度乘積成正比。定量分析時,首先需要測定溶液對不同波長光的吸收情況,從中確定出最大波長,然后以此波長為光源,測定一系列已知濃度c溶液的吸光度A,做出A-c工作曲線。分析未知溶液時,根據(jù)測量的吸光度,對應工作曲線即可確定出相應的濃度。在眾多單寧含量的測定方法中,分光光度法的應用最為廣泛。常用的顯色劑有鄰二氮菲-鐵(出)、香草醛、正丁醇-鹽酸、Folin-Denis試劑
39、、Folin-Ciocalteu試劑、鐵氧化鉀(普魯士藍法)、磷鋁酸-鴇酸鈉、檸檬酸鐵俊等27-31。其中Folin-酚法和普魯士藍法測定的是總酚含量;香草醛法選擇性測定A環(huán)為間苯三酚的黃烷醇,但不能區(qū)別單體和聚合體;正丁醇-鹽酸測定的是聚原花色素(縮合單寧)的含量。武予清等32通過Folin酚還原法、正丁醇-鹽酸法和香草醛法測定棉花組織中單寧的含量,比較表明Folin酚法測定的單寧含量值顯著高于正丁醇-鹽酸法,原因可能是此法測定出的是相對總酚含量;而香草醛法的測定結果與正丁醇-鹽酸法差異不大,可以用于棉花中縮合單寧的含量測定。比色法比色法是通過比較或者測量有色物質溶液顏色深度來確定待測組分含
40、量的方法。其作為一種定量分析方法,大約開始于19世紀3040年代。常用的比色法有兩種:目視比色法和光電比色法,都是以朗伯-比爾定律為基礎的。在20世紀3060年代,是比色分析發(fā)展的繁盛時期,它廣泛的應用于冶金、地質、金屬材料中微量的金屬和部分非金屬元素的測定。但隨著光學儀器制造技術的發(fā)展,分光光度法逐漸代替了比色法?,F(xiàn)代測定方法高效液相色譜法高效液相色譜法(HPL。又稱高壓液相色譜、近代柱色譜,是以液體為流動相,采用高壓輸液系統(tǒng),將具有不同極性的單一溶劑或不同比例混合的溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱,在柱內(nèi)各成分被分離后,進入檢測器進行檢測,從而實現(xiàn)對試樣的分析。該方法已成為化學、
41、醫(yī)學、工業(yè)、農(nóng)學、商檢和法檢等學科領域中重要的分離分析技術。1906年俄國植物化學家茨維特(Tswett)首次提出“色譜法”和“色譜圖”的概念。1960年中后期,液相色譜開始活躍,到60年代末把高壓泵和化學鍵合固定相用于液相色譜就出現(xiàn)了HPLC;1990年以后,生物工程和生命科學在國際和國內(nèi)的迅速發(fā)展,為高效液相色譜技術提出了更多、更新的分離、純化、制備的課題,促進了它的迅速發(fā)展。高效液相色譜中的固定相可以是液體、吸附劑、離子交換劑、離子交換樹脂、凝膠,固定相的不同,分離原理也有差異。較常用的是液-液分配色譜法,即流動相和固定相都是液體,并且互不相溶,有一個明顯的分界面。其又包括正相液-液分配
42、色譜法即流動相的極性小于固定相、反相液-液分配色譜法即流動相的極性大于固定相。在液-液分配色譜中盡管流動相與固定相的極性要求完全不同,但固定液仍不可避免的在流動相中有微量的溶解;并且流動相通過色譜柱時的機械沖擊力,會造成固定液的流失。20世紀70年代末發(fā)展的化學鍵合固定相可以克服上述的缺點,現(xiàn)在應用很廣泛。郭佳莉等33采用HypersilODS(125Xmm,5m)色譜柱;檢測波長275nm;流動相為80%甲醇和20%水;流速為mLmin-1測定余甘子中單寧酸的含量,相關系數(shù)達%以上,充分顯示了該法快速、方便、精確可靠的優(yōu)點。流動注射法流動注射分析法(FIA)是丹麥科學家于1974年創(chuàng)立的一項
43、溶液自動在線處理及測定的現(xiàn)代分析技術。1988年Ruzicka等對流動注射分析作了定義:向流路中注入一個明確的流體帶,在連續(xù)非隔離載流中分散而形成濃度梯度,從此濃度梯度中獲得信息的技術。流動注射分析法是利用具有流速的試劑流的容量測定,即用聚四氟乙烯管代替燒杯和容量瓶,通過流動注射進行分析的方法。用恒流量泵使檢測試劑流過內(nèi)徑為1mm的聚四氟乙烯管,在中途有注入部件(旋轉閥)注入微升量試樣,使其在混合圈中反應。檢測器通常是采用裝有流通池的分光光度計、熒光光度計、原子吸收分光光度計和離子計等。李淮芬等34基于在甲醛存在的酸性介質中,高錳酸鉀氧化單寧酸產(chǎn)生較強的化學發(fā)光反應,結合流動注射技術,測定了幾
44、種啤酒中微量的單寧酸含量。趙川等35使用經(jīng)陽極化處理的雙鉑電極,通過偶合單寧在一支電極上的催化氧化和氧化鉑在另一支電極上的還原兩個不可逆電極過程,建立了不可逆電對的流動注射雙安培法快速檢測綠茶、花茶等中的單寧含量的新方法。流動注射法還可與化學發(fā)光增強法、動力學光度法等方法結合36-37,對被測試樣的單寧含量進行測定,具有較好的重現(xiàn)性和準確性。流動注射法的測量是在動態(tài)條件下進行,反應條件和分析操作能自動保持一致,結果重現(xiàn)性好;分析速度快,特別適合于大批量樣品分析;并且易于實現(xiàn)連續(xù)自動分析,使某些難以或無法實現(xiàn)的手工操作成為可能,將有良好的發(fā)展前景。2.2.4薄層掃描法層掃描法(TLCS)是指用一
45、定波長的光照射在薄層板上,對薄層色譜中有紫外或可見吸收的斑點或經(jīng)照射能激發(fā)產(chǎn)生熒光的斑點進行掃描,將掃描的圖譜及積分值用于藥品的質量檢驗方法。蔡毓瓊等38使用島津CS-930雙波長薄層掃描儀,建立了余甘子喉片中沒食子酸含量的測定方法。該法簡便、快速,穩(wěn)定,并且不須任何顯色劑,加熱即呈現(xiàn)穩(wěn)定的黃褐色斑點,大大提高了結果的準確性和可靠性。原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法(AAS)是基于蒸汽相中待測元素的基態(tài)原子對其共振輻射的吸收強度來測定試樣中該元素含量的一種儀器分析方法。主要應用于測量痕量和超痕量元素。張穎等液體,特別是飲料(如啤酒、酒和果汁)中的單寧和類單寧化合物。3展望我國植物資源豐富,
46、開發(fā)利用植物鞣質具有廣闊的發(fā)展前景。目前,國內(nèi)對鞣質的研究相對較少,仍然處于初級階段,應用領域也比較局限。單寧的經(jīng)典測定方法大多數(shù)比較冗繁、精確度低;而現(xiàn)代測定方法中儀器價格昂貴,不適合大范圍推廣應用,因此探尋一種經(jīng)濟、精確的單寧測定方法是當務之急。參考文獻:1但衛(wèi)華,程鳳俠.制革化學及工藝學M.北京:中國輕工業(yè)出版社,2006.2董潔,郭立瑋,文紅梅,等.中藥水提液中鞣質含量測定方法研究J.江蘇中醫(yī)藥,2008,40(11):89-90.3陳紅英,林南英,謝金倫.塔拉粉中單寧含量的測定J.云南化工,2006,33(1):44-45.4王坤,魯靜.中藥材中鞣質含量測定方法的研究J.中國藥事,2
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48、17-19.913.2007,18(11):2758-2759.22邊可君,王滿輝,黃開勛,等.絡合量34李淮芬,劉傳芳.流動注射化學發(fā)光9 陳玉蕉,何北海.膠體滴定方法及其研法測定三葉委陵菜鞣質含量J.中國法測定啤酒中的單寧酸J.皖西學院究進展J.造紙化學品,2000(1):13-藥師,2001,4(4):269-270.學報,2005,21(5):19-21.16. 23諶立巍,陳思敏,吳小唯,等.兩種青35趙川,張君才,宋俊峰.流動注射雙安10 陳夫山,謝來蘇,魏德津,等.用膠體果中沒食子酸和總鞣質的含量測定培法直接測定茶中單寧J.分析化學滴定法測定聚合物的電荷J.中國造J.內(nèi)蒙古中醫(yī)藥
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