应用案例|荧光分光光度法在药材研究领域的广泛应用

2023-12-28 20:09:38 奥谱天成(厦门)光电有限公司


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前言

当今社会随着群众思想的转变,中药逐渐又成为了大众热点。目前中药市场鱼龙混杂,假中药、劣质药层出不穷。中药市场中药质量评价和质量控制是保证中药有效性、安全性的手段,也是一直困扰中药现代化发展的瓶颈。首先,中药的质量受多环节多因素影响。中药材种类繁多、产地分散,加上生长环境、采收季节、炮制工艺等因素,造成所含化学成分的差异。

随着中医药事业的不断发展,荧光分析法在中药材鉴别上的优势逐渐显现,中药材中含有多种具有荧光特性的化学物质,如环状化合物、芳香化合物等,叶类药材因在采收、加工、运输、储存的过程中较易皱缩破碎,性状鉴别较为困难;又因叶类药材含有较多的鞣质、叶绿素等成分,一般理化鉴别也较为困难。可以通过荧光法简便快速鉴别。

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二、荧光分光光度法鉴别番泻叶药材和大青叶药材

番泻叶是一种常见的导泻剂,被广泛运用于各种茶饮。其来源多为进口,国内产量较少,导致伪劣品泛滥。大青叶目前应用混乱,市场上的品质良莠不齐。且随着大青叶被北京市药品监督管理局列为预防甲型H1N1的药物之列,大青叶的用量剧增,市面上出现大量伪品混淆使用的现象。

王鑫瑞等人通过对番泻叶和大青叶粉碎,加入水、稀乙醇、甲醇、稀盐酸、氢氧化钠溶液,经过超声和离心,获得浸出液。通过查阅资料后将激发波长设置为254nm和365nm

图一二大青叶不同溶剂超声激发波长254nm荧光光谱

番泻叶不同溶剂超声激发波254nm荧光光谱

图三四大青叶不同溶剂超声激发波长365nm荧光光谱

番泻叶不同溶剂超声激发波长365nm荧光光谱

本研究发现,两种药材的浸出液经荧光分光光度计可得到不同的图谱。激发波长254nm时,大青叶水、盐酸浸出液有两个荧光峰,番泻叶均只有一个荧光峰;激发波长为365nm时,番泻叶甲醇、氢氧化钠、乙醇浸出液有两个荧光峰,大青叶均只有一个荧光峰。且大青叶荧光峰强度明显强于番泻叶。

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三、荧光分光光度法测定枸杞中核黄素浓度

核黄素又称维生素B2,英国化学家布鲁斯首先从乳清中发现的。核黄素是维持机体正常的必需营养物质,具有多种生理功能,能促进多种有机物的代谢,促进机体生长发育,它参与体内蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢,还与动物视觉有关,是动物必需的营养物质。当今社会最广泛用来测定核黄素浓度的方法是荧光分光光度法,荧光法利用核黄素在pH4~9的环境下,激发波长在440~500nm的范围内产生黄绿色荧光,且该荧光强度与核黄素浓度成正比的原理对核黄素进行测定荧光强度,方法操作简单易行。

宋吉英等人通过对枸杞加入盐酸溶液,经过离心之后取上层清液过滤。滤液倒入比色皿中,设置参数:

波长

扫描范围

狭缝宽度

扫描速度

延迟时间

重复次数

EX-490.0nm,EM-512.0nm

EX-300~600nm,EM-300~600nm

EX-2.5nm,EM-2.5nm

300nm/Min

0s1次

图五 不同盐酸溶液提取样品的激发波长荧光强度

图六 不同料液比提取样品的激发波长荧光强度

图七 不同搅拌时间提取样品的激发波长荧光强度

通过不同对照组实验,课题组获得了最佳实验条件,课题组准确称取1.000g核黄素标品用0.5%的醋酸定容为1000ml做为母液,移取母液分别配制0.2,0.4,0.6,0.8,1μg/ml的核黄素标准溶液,以核黄素浓度为横坐标,激发波长荧光强度为纵坐标,做标准工作曲线,所得标准曲线方程F=15.998c+0.7684,F为荧光强度,c为核黄素浓度,线性相关系数r2=0.9993。

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四、产品推荐

图八 ATF4500 荧光分光光度计

1)综合概述:荧光分光光度计是用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱的一种仪器。其能提供包括激发光谱、发射光谱以及荧光强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振等许多物理参数,从各个角度反映了分子的成键和结构情况。通过对这些参数的测定,不但可以做一般的定量分析,而且还可以推断分子在各种环境下的构象变化,从而阐明分子结构与功能之间的关系。可以用于液体和固体样品的扫描。

针对于随着使用年限的增长,仪器灯源性能下降的问题,ATF4500采用性能优越的氙灯,同时改进了灯电源,光源亮度得到了提升,并有效延长氙灯的使用寿命至1000小时。延长灯泡更换周期可降低耗材成本,减轻灯泡更换等作业负担。搭配上凝聚了奥谱天成长期发展的高超技术与全新科技,科学设计的光路系统,确保荧光分析所追求的优越精度与出类拔萃的测定精度,确保结果准确的同时,高速的三维荧光采集也能保证高速的扫描速度,不仅如此还有多种配件可供选择,满足用户各种测定需求。

这款产品配置了奥谱天成特有的简洁直观的操作页面,从用户的角度出发,智能一体化的系统,只需稍微培训,就能让用户快速上手。数据处理方面,可联机通过谱图处理来更好地整理数据。

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2)产品选型

型号

波长范围

ATF4500

185-900nm

ATF4500-17

185-1700nm

ATF4500-TM

185-900nm,带时间分辨功能,可测量荧光寿命150ps~100ns

ATF4500-17-TM

185-1700nm,带时间分辨功能,可测量荧光寿命150ps~100ns

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3)产品参数

型号

ATF4500

ATF4500-17

波长范围

185~900nm

185~1700nm

扫描速度

30、60、240、1,200、2,400、12,000、30,000、60,000nm/min

30、60、240、1,200、2,400、12,000、30,000、60,000nm/min

灵敏度

水拉曼峰处噪声:S/N>800(RMS)

背景最低噪声:S/N>7500(RMS)

水拉曼峰处噪声:S/N>800(RMS)

背景最低噪声:S/N>7500(RMS)

波长准确度

±1.0nm

±1.0nm

光源

150W氙灯

150W氙灯

光谱带宽

激发:1.0/2.5/5/10nm可调

发射:1.0/2.5/5/10/20.0nm可调

激发:1.0/2.5/5/10nm可调

发射:1.0/2.5/5/10/20.0nm可调

分辨率

1.0nm

1.0nm

平均采样时间

荧光:0.0125-999sec

磷光:1μsec-10sec

生物/化学发光:40sec-10sec

荧光:0.0125-999sec

磷光:1μsec-10sec

生物/化学发光:40μsec-10sec

探测器

PMT

PMT和InGaAs

通讯接口

μSB2.0

μSB2.0

波长重复性

±0.2nm

±0.2nm

工作湿度

45-80%

45-80%

工作温度

10-35℃

10-35℃

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参考文献

1、王鑫瑞,冯帅,李峰.番泻叶和大青叶药材的荧光鉴别[J].山东中医药大学学报,2021,45(01):125-132.DOI:10.16294/j.cnki.1007-659x.2021.01.020

2、宋吉英.荧光分光光度法测定枸杞中核黄素含量[J].化学世界,2012,53(12):720-722.DOI:10.19500/j.cnki.0367-6358.2012.12.005

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