一种对香豆酸的检测方法与流程

一、技术领域

本发明涉及一种分析检测方法，具体地说是一种以四氮杂十四环二烯镍配合物[nil](clo4)2催化的非线性振荡体系对对香豆酸的检测方法。

二、

背景技术：

对香豆酸，又称对羟基肉桂酸，其结构如式（ⅰ）所示，广泛存在于自然植物中，尤其是以豆科植物含量居多。对羟基肉桂酸广泛应用于医药食品日用品饲料化工等领域。在医药方面，大量研究表明，对羟基肉桂酸有很强的生物活性，如抗氧化抗肿瘤抗化疗升白等作用，同时还是利胆的有效成分，其利胆作用与等量去氢氧酸相近，而且具有作用缓和持久的优点，还可用作生产冠心病治疗药物可心定的中间体，以及用于制造局部麻醉剂杀菌剂和止血药等。在农药方面，它用于生产植物生长促进剂长效杀菌剂和果蔬保鲜防用剂等。在化工方面的应用，对羟基肉桂酸是很重要的香精香料，同时还是一种强效的导电材料。在将来，对羟基肉桂酸会越来越多的应用到我们的生活中。

目前，国内有很多种检测对香豆酸的方法，超高效液相色谱法，反相高效液相色谱法，高效液相色谱（hplc）等仪器分析检测对香豆酸。这些方法具有操作复杂、成本较高的缺点。

（ⅰ）

三、

技术实现要素：

本发明旨在为对香豆酸提供一种新的检测方法，即以四氮杂十四环二烯镍配合物[nil](clo4)2催化的非线性振荡体系对对香豆酸的检测方法，本方法是基于该配合物催化的非线性体系（即振荡体系）对对香豆酸的敏锐响应而开发的一种电化学振荡体系法。具体地说，对对香豆酸而言，就是将同一种类的不同浓度对香豆酸加入到非线性化学振荡体系中，利用同一种类的不同浓度的对香豆酸对振荡图谱的特征响应（抑制时间）不同，从而实现对对香豆酸的定量分析。

本发明所称四氮杂十四环二烯镍配合物是5，7，7，12，14，14-六甲基-1，4，8，11-四氮杂大环-4，11-二烯为配体的四氮杂大环镍配合物，其化学式为nil](clo4)2，其结构如式（ⅱ）所示。

（ⅱ）

本配合物的结构与生命体里肌红蛋白，血红蛋白，叶绿素和一些酶的关键结构卟啉环很相似，这种以[nil](clo4)2催化的化学振荡反应和植物和动物细胞体内的生化振荡类似，因此，该体系具有稳定的振幅，较长的振荡寿命，及对对香豆酸的敏锐响应。

[nil](clo4)2的制备分两步：1)制备l·2hclo4；2)由l·2hclo4制备[nil](clo4)2。

1)制备l·2hclo4：

将98.5ml乙二胺装入一只500ml三颈瓶中，在冰浴条件下，120分钟内搅拌下缓慢滴加126ml70%高氯酸。最初的反应剧烈并伴有白烟产生，所以滴加速度控制在每5秒钟l滴。随着反应进行可以适当加快滴加速度，直到滴加完为止，得到透明的溶液。仍然在冰水浴的条件下，向该透明溶液加入224ml无水丙酮并剧烈搅拌，溶液很快变浑浊同时形成非常粘稠混合物。仍然在冰水浴的条件下保持2-3小时以便充分反应。将所得产物转移到布氏漏斗进行抽滤分离，并用丙酮充分洗涤，可得纯白色固体。将此纯自色固体在热的甲醇-水溶液中重结晶，用硅胶干燥剂真空干燥，得80g白色晶体，此白色晶体为l·2hclo4。

参考文献：

1.curtis,n.f.andhay,r.w.,j.chem.soc.,chem.commun.,1966,p.534.

2.ganghu,panpanchen,weiwang,linhu,jimeisong,lingguangqiu,juansong,e1ectrochimicaacta,2007,vol.52,pp.7996-8002.

3.linhu,ganghu,han-hongxu,j.ana1.chem.,2006,vol.61,no.10,pp.1021-1025.

4.胡刚,中国科学技术大学博士论文,p25-27，合肥，2005年。

2)由l·2hclo4制备[nil](clo4)2：

将11gni(ac)24h2o与21g的l·2hclo4置于500ml三颈瓶中，使其溶于250ml甲醇，热水浴加热回流3小时，最后出现黄色沉淀，过滤、将滤液在热水浴中浓缩至原体积l/2，放置过夜，充分结晶，得到黄色晶体。将黄色晶体转移至布氏漏斗并用甲醇洗涤，在热的乙醇-水溶液中重结晶，真空干燥，可得8g[nil](clo4)2亮黄色晶体。

参考文献：

1.n.f.curtis,j.chem.soc.doltontran.,1972,vol.13,1357.

2.胡刚,中国科学技术大学博士论文,p42-43,合肥,2005年。

本检测方法与现有技术的区别是应用“h2so4-kio3-[nil](clo4)2-ma（丙二酸）-h2o2”briggs-rauscher非线性振荡体系作为检测溶液，以及该溶液对对香豆酸的振荡响应，从而实现对对香豆酸的定量分析。检测溶液中各组分的浓度如表1所示：

表1briggs-rauscher振荡反应溶液中各组分的浓度范围

具体操作如下：

1、按表1配制检测溶液，并记录该溶液电位(potential)随时间(time)变化的曲线即化学电位振荡图谱。

配制好的检测溶液加入50ml小烧杯中并放入大小合适的磁子，放在恒温磁力加热搅拌器上，保持搅拌速度在500转/分钟，在冰浴条件下使烧杯里的温度维持在-2~2℃。然后，把准备好的工作电极（铂电极）和参比电极（双盐桥甘汞电极）插入溶液中，准备对溶液进行电位监测。工作电极和参比电极的另一端通过放大器(instrumentamplifier)连接到数据采集器(go!link)再连接至计算机。打开计算机中loggerlite程序对采集时间和取样速度进行设置后，迅速点击开始键从而对溶液进行电位监测。计算机记录所采集的电位值随时间变化的曲线，即化学电位振荡图谱。当需要检测某种物质的时候，在振荡图谱达到振荡体系稳定时迅速加入，通常在第6次到第8次振荡电位处于最低电位时迅速加入。

振荡图谱的基本参数包括：

诱导时间：加入最后一种物质到溶液起振前所需要的时间

振荡振幅：在振荡过程中从一个最低电位到下一个最高点位之间的电位差值。

振荡周期：在振荡过程中从一个最低（高）点位到下一个最低（高）点位所需时间。

最高电位：稳定振荡时体系出现的电位最高点。

最低电位：稳定振荡时体系出现的电位最低点。

振荡寿命：自振荡开始到振荡结束所需要的时间。

平衡电位：体系达到热力学平衡状态时的电位。此刻，电位不随时间的变化而变化。

抑制时间（tin）：从加入对香豆酸溶液振荡受到抑制开始，到重新恢复振荡所需的时间。

2、建立对香豆酸样本浓度与振荡特征响应参数（抑制时间）之间关系的工作曲线

配制系列浓度为1.375×10^-5mol/l-1.75×10^-4mol/l的对香豆酸溶液作为样本溶液。将配制的样本溶液加入已稳定的振荡体系中，并固定在第6次到第8次振荡、电位处于最低电位时时加入。加入的对香豆酸会暂时抑制振荡一段时间，然后振荡恢复，也即产生了抑制时间tin，并使振荡周期和振荡振幅不规则的变化。振荡特征响应参数为抑制时间（tin）。

以抑制时间tin为纵坐标，对香豆酸样本溶液浓度为横坐标作图，得到工作曲线。

3、对香豆酸的定量分析

将待测试样加入已稳定振荡的振荡体系中，(待测试样均在第6次到第8次振荡、电位处于最低电位时加入)，振荡响应为产生了抑制时间，得到tin值，根据工作曲线可求得待测试样中的对香豆酸的浓度。

本方法可以方便快捷地检测出食品或药品中的对香豆酸的含量，实验表明，试样中的其他物质对检测无干扰。

四、附图说明

图1是实施例1中检测溶液（未加入样本）的化学电位振荡图谱。

图2、图3是实施例1中加入5×10^-5mol/l、1.25×10^-4mol/l对香豆酸后振荡体系的振荡响应图谱。

图4是实施例1中对香豆酸浓度与振荡响应变化量的工作曲线图。

图5是实施例2中检测溶液（未加入样本）的化学电位振荡图谱。

图6、图7是实施例2中加入1.75×10^-5mol/l、7.5×10^-5mol/l对香豆酸溶液后振荡体系的振荡响应图谱。

图8是实施例2中对香豆酸浓度与振荡响应变化量的工作曲线图。

图9是实施例3中检测溶液（未加入样本）的化学电位振荡图谱。

图10、图11是实施例3中加入1.375×10^-5mol/l、1.25×10^-4mol/l对香豆酸溶液后振荡体系的振荡响应图谱。

图12是实施例3中对香豆酸浓度与振荡响应变化量的工作曲线图。

五、具体实施方式

实施例1

应用h2so4-kio3-[nil](clo4)2-ma（丙二酸）-h2o2的briggs-rauscher振荡体系作为检测溶液，对对香豆酸进行定量分析。加入不同浓度的对香豆酸样本溶液到振荡体系中，建立起被测物浓度与抑制时间之间关联的工作曲线（如线性关系图），达到检测试样中对香豆酸含量的目的。

（1）配制h2so4-kio3-[nil](clo4)2-ma（丙二酸）-h2o2检测溶液

首先用98%的浓硫酸配制0.025mol/l的硫酸溶液作为溶剂；然后用0.025mol/l的硫酸溶剂分别配制0.14mol/l的碘酸钾溶液，2.0mol/l的丙二酸溶液，4.0mol/l的过氧化氢溶液和0.0173mol/l的[nil](clo4)2溶液。然后，向50ml烧杯的开放体系中逐次加入14.5ml,0.025mol/l的硫酸溶液;6.5ml,0.14mol/l的碘酸钾溶液；1.5ml,0.0173mol/l的催化剂；2.5ml,2.0mol/l的丙二酸溶液；15ml,4.0mol/l的过氧化氢溶液。最后，体系中硫酸的浓度为0.025mol/l,碘酸钾的浓度为0.02275mol/l,催化剂的浓度为6.4875×10^-4mol/l,丙二酸的浓度为0.125mol/l，过氧化氢的浓度为1.5mol/l。

同时配制系列不同浓度的对香豆酸样本溶液。

（2）获得振荡图谱

配制好的检测溶液（振荡体系）的振荡图谱用计算机记录。如图1所示。在配制好的振荡溶液中分别加入微量不同浓度的对香豆酸样本溶液，每次加入的时间都是第7次振荡开始、电位处于最低电位时，加入的对香豆酸会暂时抑制振荡一段时间，然后振荡恢复，也即产生了抑制时间tin，并使振荡周期和振荡振幅不规则的变化。图2、图3分别是加入5×10^-5mol/l、1.25×10^-4mol/l对香豆酸后振荡体系的振荡响应图谱。

（3）分析

根据对香豆酸的加入浓度与抑制时间tin之间的关系建工作曲线，如图4所示，其中横坐标是被加入到振荡溶液中的对香豆酸的浓度，纵坐标是抑制时间tin，当对香豆酸的浓度在5×10^-5mol/l到1.5×10^-4mol/l之间时，抑制时间tin与对香豆酸溶液的浓度成一次线性关系，据此可以实现对试样中对香豆酸的定量分析。

实施例2

（1）配制h2so4-kio3-[nil](clo4)2-ma（丙二酸）-h2o2检测溶液

首先用98%的浓硫酸配制0.025mol/l的硫酸溶液作为溶剂；然后用0.025mol/l的硫酸溶剂分别配制0.14mol/l的碘酸钾溶液，2.0mol/l的丙二酸溶液，4.0mol/l的过氧化氢溶液和0.0173mol/l的[nil](clo4)2溶液。然后，向50ml烧杯的开放体系中逐次加入14.7ml,0.025mol/l的硫酸溶液;6ml,0.14mol/l的碘酸钾溶液；2ml,0.0173mol/l的催化剂；3.3ml,2.0mol/l的丙二酸溶液；14ml,4.0mol/l的过氧化氢溶液。最后，体系中硫酸的浓度为0.025mol/l,碘酸钾的浓度为0.021mol/l,催化剂的浓度为8.65×10^-4mol/l，丙二酸的浓度为0.165mol/l，过氧化氢的浓度为1.4mol/l。

同时配制系列不同浓度的对香豆酸样本溶液。

（2）获得振荡图谱

配制好的检测溶液（振荡体系）的振荡图谱用计算机记录。如图5所示。在配制好的振荡溶液中分别加入微量不同浓度的对香豆酸样本溶液，每次加入的时间都是第7次振荡开始、电位处于最低电位时，加入对香豆酸会暂时抑制振荡一段时间，然后振荡恢复，也即产生了抑制时间tin，并使振荡周期和振荡振幅不规则的变化。图6、图7分别是加入1.75×10^-5mol/l、7.5×10^-5mol/l对香豆酸溶液后振荡体系的振荡响应图谱。

（3）分析

根据对香豆酸的加入浓度与抑制时间tin之间的关系建工作曲线，如图8所示，其中横坐标是被加入到振荡溶液中的对香豆酸的浓度，纵坐标是抑制时间tin，当对香豆酸的浓度在1.5×10^-5mol/l到7.5×10^-5mol/l之间时，抑制时间tin与对香豆酸溶液的浓度成一次线性关系，据此可以实现对试样中对香豆酸的定量分析。

实施例3

1）配制h2so4-kio3-[nil](clo4)2-ma（丙二酸）-h2o2检测溶液

首先用98%的浓硫酸配制0.025mol/l的硫酸溶液作为溶剂；然后用0.025mol/l的硫酸溶剂分别配制0.14mol/l的碘酸钾溶液，2.0mol/l的丙二酸溶液，4.0mol/l的过氧化氢溶液和0.0173mol/l的[nil](clo4)2溶液。然后，向50ml烧杯的开放体系中逐次加入14ml,0.025mol/l的硫酸溶液;0.5ml蒸馏水；6ml,0.14mol/l的碘酸钾溶液；2ml,0.0173mol/l的催化剂；3ml,2.0mol/l的丙二酸溶液；14.5ml,4.0mol/l的过氧化氢溶液。最后，体系中硫酸的浓度为0.0246875mol/l,碘酸钾的浓度为0.021mol/l,催化剂的浓度为8.65×10^-4mol/l，丙二酸的浓度为0.15mol/l，过氧化氢的浓度为1.45mol/l。

同时配制系列不同浓度的对香豆酸样本溶液。

（2）获得振荡图谱

配制好的检测溶液(振荡体系)的振荡图谱用计算机记录。如图9所示。在配制好的振荡溶液中分别加入微量不同浓度的对香豆酸样本溶液，每次加入的时间都是第7次振荡开始、电位处于最低电位时，加入对香豆酸会暂时抑制振荡一段时间，然后振荡恢复，也即产生了抑制时间tin，并使振荡周期和振荡振幅不规则的变化。图10、图11分别是加入1.375×10^-5mol/l、1.25×10^-4mol/l对香豆酸溶液后振荡体系的振荡响应图谱。

（3）分析

根据对香豆酸的加入浓度与抑制时间tin之间的关系建工作曲线，如图12所示，其中横坐标是被加入到振荡溶液中的对香豆酸的浓度，纵坐标是抑制时间tin，当对香豆酸的浓度在1.375×10^-5mol/l到1.75×10^-4mol/l之间时，抑制时间tin与对香豆酸溶液的浓度成一次线性关系，据此可以实现对试样中对香豆酸的定量分析。