關(guān)鍵詞電化學(xué)方法；指紋圖譜；中藥；質(zhì)量控制；評(píng)述

中藥的臨床應(yīng)用已有數(shù)千年的歷史，具有良好的治療效果。然而，中藥種類(lèi)繁多，來(lái)源復(fù)雜，并且各地藥材的品種和使用習(xí)慣有所差異，同名異物和同物異名的現(xiàn)象非常普遍。因中藥缺乏有效的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上以假亂真、以次充好的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重制約了中藥研究和應(yīng)用的發(fā)展。同時(shí)，中藥活性成分是其發(fā)揮藥效的核心，在疾病治療中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1-3]，準(zhǔn)確測(cè)定中藥有效成分的含量對(duì)確保安全有效臨床用藥具有重要意義；此外，在藥材種植和中藥制劑過(guò)程中也可能產(chǎn)生有害物質(zhì)。為減少用藥過(guò)程中出現(xiàn)的急性和慢性中毒的現(xiàn)象，對(duì)中藥中有害物質(zhì)的有效檢測(cè)是保障安全用藥必不可少的環(huán)節(jié)。因此，必須對(duì)中藥進(jìn)行科學(xué)的鑒別和評(píng)價(jià)，以實(shí)現(xiàn)安全、有效、穩(wěn)定和可控地應(yīng)用中藥，為中藥走向國(guó)際市場(chǎng)提供質(zhì)量保證。

目前，中藥質(zhì)量控制方法包括薄層色譜法（TLC）[4]、高效液相色譜法（HPLC）[5]、高性能毛細(xì)管電泳法（HPCE）[6]、近紅外光譜法（NIR）[7]和質(zhì)譜法（MS）[8]等。雖然這些方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)中藥的檢測(cè)，但普遍存在檢測(cè)設(shè)備昂貴、操作過(guò)程復(fù)雜、對(duì)操作人員的技術(shù)要求高和檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，因此，建立簡(jiǎn)單和快速的中藥檢測(cè)方法尤為重要。與上述檢測(cè)方法相比，電化學(xué)分析技術(shù)具有多功能性[9]、便攜性[10]、高選擇性[11]、高靈敏度[12]和幾乎不需預(yù)處理即可直接分析樣品等優(yōu)勢(shì)，顯示出巨大的發(fā)展前景[13]。

電化學(xué)分析方法包括伏安法、安培法、恒電勢(shì)法和交流阻抗法等，其中，計(jì)時(shí)電位法可結(jié)合電化學(xué)振蕩反應(yīng)鑒別中藥真?zhèn)危h(huán)伏安法（CV）主要用于研究分析物的電化學(xué)行為，而差分脈沖伏安法（DPV）、方波伏安法（SWV）和安培法通常用于定量分析[14-15]。電化學(xué)分析方法因其具有檢測(cè)快速、可重復(fù)和檢測(cè)范圍寬等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于藥物有效成分的定性和痕量分析、臨床藥理和藥效分析以及藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究等方面。

本文綜述了近年來(lái)電化學(xué)分析技術(shù)在中藥鑒別、中藥成分及有害物質(zhì)分析領(lǐng)域的研究進(jìn)展，包括中藥真?zhèn)巍⒎N類(lèi)、道地鑒別以及其中的黃酮類(lèi)、生物堿類(lèi)和重金屬分析等，探討了電化學(xué)分析技術(shù)在中藥質(zhì)量控制研究中的發(fā)展趨勢(shì)及面臨的挑戰(zhàn)。

1電化學(xué)分析技術(shù)在中藥鑒別方面的應(yīng)用

在一些復(fù)雜的化學(xué)體系中，某些組分或中間體的濃度會(huì)隨著時(shí)間的推移而表現(xiàn)出一定的周期性變化，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)振蕩反應(yīng)[16-18]。電化學(xué)體系中遠(yuǎn)離平衡的時(shí)空有序現(xiàn)象被稱為電化學(xué)振蕩，是化學(xué)振蕩的一個(gè)分支。自2004年以來(lái)，電化學(xué)振蕩已被應(yīng)用于中藥的鑒定分析。電化學(xué)指紋圖譜是中藥參與電化學(xué)振蕩反應(yīng)并作為耗散底物所獲得的特征振蕩波形，顯示了中藥電活性成分的整體表征，包含大量適合定性和定量分析的信息，在研究中主要進(jìn)行特征參數(shù)的比較分析，如誘導(dǎo)時(shí)間、振蕩壽命、振蕩周期、最高電位和最大振幅等[19]的對(duì)比，其機(jī)理和示例如圖1[20]所示。因此，探索一種無(wú)需分離純化等預(yù)處理過(guò)程即可應(yīng)用于中藥化學(xué)成分各相、各劑型且可以得到聚類(lèi)表征的指紋圖譜的直接操作方法是可實(shí)現(xiàn)的，非線性化學(xué)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的研究。由于振蕩響應(yīng)具有良好的重現(xiàn)性，電化學(xué)指紋圖譜的應(yīng)用研究越來(lái)越廣泛，為解決這一問(wèn)題提供了新的思路和方法。

1.1真?zhèn)舞b別

中藥是中醫(yī)學(xué)的重要組成部分，中藥的真?zhèn)沃苯雨P(guān)系到臨床用藥的安全性和有效性，需嚴(yán)格控制[21]。有些藥材用途廣泛或市場(chǎng)附加值高，不法商家通過(guò)摻假牟取高額利潤(rùn)、以次充好現(xiàn)象更是時(shí)有發(fā)生。電化學(xué)分析技術(shù)在中藥真?zhèn)舞b別中的應(yīng)用日益廣泛。李小玉等[22]基于BrO3–-Ce2+-H+-丙二酸振蕩反應(yīng)體系，在最佳反應(yīng)溫度和攪拌速度下，得到重現(xiàn)性良好的燕窩及其偽品魚(yú)膠和海藻酸鈉的電化學(xué)指紋圖譜，結(jié)果表明，偽品的誘導(dǎo)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或未出現(xiàn)振蕩圖譜，峰形與真品有很大差別。紅花為菊科植物紅花的干燥花，具有活血通經(jīng)和散瘀止痛等功效[23]，為減少市場(chǎng)上以染色處理的菊花花瓣冒充紅花的現(xiàn)象，焦芃等[24]采用H+-Mn2+-CH3COCH3-BrO3?振蕩體系，以一定量的紅花為反應(yīng)底物，在反應(yīng)溫度為310K的條件下，獲得重復(fù)性良好的電化學(xué)指紋圖譜。由于非線性指紋圖譜具有共同的特征，真品紅花與偽品菊花的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)有相似之處，但紅花的振幅遠(yuǎn)大于菊花的振幅，由此可明顯區(qū)分二者。根據(jù)《中國(guó)藥典》的要求，中藥材紅景天為景天科植物大花紅景天（Rhodiolacrenulata（Hook.f.etThoms.）H.Ohba）的干燥根和根莖，韓璐等[25]采用H+-Mn2+-CH3COCH3-BrO3?振蕩體系，在反應(yīng)溫度為310K，攪拌速度為500r/min的條件下，通過(guò)計(jì)時(shí)電位法檢測(cè)得出大花紅景天的振幅從開(kāi)始振蕩到振蕩結(jié)束基本不變，而小花紅景天的振幅從開(kāi)始振蕩到振蕩結(jié)束呈現(xiàn)由大到小的趨勢(shì)，兩者形成了直觀形狀特征不同的E-t曲線。

1.2種屬鑒別

中藥的廣泛使用存在許多復(fù)雜問(wèn)題，例如，一種中藥可以有兩個(gè)甚至多個(gè)名稱，一個(gè)名稱又可以代表不止一種中藥，一種中藥可以有多個(gè)來(lái)源等[26]。因此，區(qū)分和識(shí)別這些容易混淆的品種至關(guān)重要。天南星科植物有許多種類(lèi)可以入藥，其中，菖蒲屬和天南星、一把傘南星、半夏、虎掌和千年健等是有悠久歷史的常用中藥。沈廣志等[27]采用H+-Mn2+-CH3COCH3-BrO3?振蕩體系，以天南星粉末為底物進(jìn)行非線性反應(yīng)，建立了天南星科植物的鑒別方法。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)定天南星科藥材天南星、半夏和石菖蒲的非線性電化學(xué)指紋圖譜，其特征參數(shù)如誘導(dǎo)時(shí)間、振蕩周期和最高電位的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于2.5%。天南星科藥材總體上有相似之處，曲線均表現(xiàn)為先上升再下降，然后再上升、再下降，并以阻尼振蕩的方式逐漸減弱，最高電位相差不大，但天南星的誘導(dǎo)時(shí)間、振蕩周期和振蕩壽命最長(zhǎng)，而半夏和石菖蒲的振蕩周期和振蕩壽命相近。天南星科天南星屬植物大多含有黃酮、生物堿和甾體等化學(xué)成分，以塊莖入藥，臨床上主要用于祛風(fēng)止痙、散結(jié)消腫和頑痰咳嗽等[28]。劉想晴等[29]采用B-Z振蕩技術(shù)，在最佳條件下探究了東北天南星、異葉天南星、一把傘天南星和亳州市場(chǎng)天南星的電化學(xué)指紋圖譜。在E-t曲線中可以明顯看出，亳州市場(chǎng)天南星的平均振蕩幅度最大，為27.33s，而異葉天南星、一把傘天南星和東北天南星的平均振蕩幅度逐漸減小，分別為25.69，22.76和16.88s。不同品種天南星的化學(xué)成分和含量不一致，其指紋圖譜的信息參數(shù)和形狀均有差別。

中藥桃仁、山桃仁和杏仁均源自薔薇科李屬植物桃、山桃和杏的干燥成熟種子，但其藥材性狀十分相似，混淆現(xiàn)象極為嚴(yán)重，Yan等[30]提出了基于B-Z反應(yīng)的電化學(xué)振蕩系統(tǒng)，考察了H2SO4、CH3COCH3和KBrO3等試劑的濃度、反應(yīng)溫度和攪拌速度對(duì)誘導(dǎo)時(shí)間、振蕩周期和振蕩壽命的影響。E-t曲線表明，桃仁和山桃仁的振蕩曲線相似，杏仁的誘導(dǎo)時(shí)間和振蕩壽命最長(zhǎng)（圖2A），判斷其原因?yàn)樘胰屎蜕教胰蕝⒓臃磻?yīng)的有效成分較多，反應(yīng)更迅速。同時(shí)，主成分分析結(jié)果表明3個(gè)樣本有明顯區(qū)別，由于物種的振蕩指紋與化合物的分布和數(shù)量呈正相關(guān)，因此可從指紋圖譜推斷出物種的樹(shù)狀圖（圖2B）。樹(shù)狀圖分為3個(gè)主要的下屬分支，每個(gè)簇僅包含一個(gè)物種，表明在該研究中未觀察到異常值。

1.3道地鑒別

中藥指紋圖譜有兩個(gè)特點(diǎn)：（1）通過(guò)指紋的特征可以識(shí)別樣本的真實(shí)性或來(lái)源；（2）通過(guò)指紋上主要特征峰的面積或比例可有效鑒別中藥的品質(zhì)。道地藥材是指在特定自然條件和生態(tài)環(huán)境的地域內(nèi)所產(chǎn)的藥材，品質(zhì)和療效均優(yōu)于其他地區(qū)所產(chǎn)同種藥材，在臨床治療中占有重要地位，是中藥材的精髓[31]。道地產(chǎn)區(qū)的特殊氣候、土壤環(huán)境和生態(tài)情況使得所產(chǎn)藥材產(chǎn)量高、性狀特征明顯、有效成分含量高、毒性小。根據(jù)產(chǎn)地、采收加工方法和栽培品種的不同，菊花可分為亳菊、滁菊、貢菊、杭菊、懷菊、祁菊、川菊和濟(jì)菊八大品種。Cheng等[32]采用B-Z振蕩體系分析了來(lái)源于河北、浙江和安徽3個(gè)產(chǎn)地菊花的電化學(xué)指紋圖譜。以0.4g菊花粉為反應(yīng)底物，在310K的最佳溫度條件下，電化學(xué)指紋圖譜具有良好的重現(xiàn)性，其中安徽菊花的誘導(dǎo)時(shí)間最短。白術(shù)來(lái)源于菊科植物白術(shù)的根莖，通常以浙江于潛和安徽皖南山區(qū)等地為道地產(chǎn)區(qū)。隨著產(chǎn)區(qū)的不斷擴(kuò)大，目前市場(chǎng)上的白術(shù)以產(chǎn)自浙江磐安的為主流品種，產(chǎn)于云南宣威的為習(xí)用白術(shù)品種。Bao等[33]利用H+-Mn2+-CH3COCH3-BrO3?的B-Z振蕩系統(tǒng)研究了來(lái)自安徽亳州、浙江仙居和浙江磐安的白術(shù)根莖電化學(xué)指紋圖譜。結(jié)果顯示，毫州白術(shù)的誘導(dǎo)時(shí)間和振蕩壽命最長(zhǎng)，而仙居和磐安由于地理位置相鄰、氣候相似，兩地白術(shù)的電化學(xué)指紋圖譜差異小于亳州白術(shù)。歷史上以安徽亳州的亳芍、浙江杭州的杭芍和四川中江的川白芍為白芍的道地產(chǎn)區(qū)品種。Jin等[34]采用H+-Mn2+-CH3COCH3-BrO3?化學(xué)振蕩系統(tǒng)，考察了反應(yīng)溫度、攪拌速率、藥材用量和氫離子濃度等因素對(duì)白芍電化學(xué)指紋圖譜的影響。在最佳振蕩反應(yīng)條件下，產(chǎn)于浙江和安徽的白芍電化學(xué)指紋圖譜的最大振蕩幅度和最大電位均保持不變時(shí)，誘導(dǎo)時(shí)間和振蕩壽命的RSD分別為1.7%～5.1%和0.8%～3.4%。對(duì)比兩者的E-t曲線發(fā)現(xiàn)，安徽白芍的誘導(dǎo)時(shí)間和振蕩周期大于浙江白芍。采用電化學(xué)振蕩體系鑒別中草藥，只需將中藥粉碎，而無(wú)需提取，操作方法簡(jiǎn)便且重復(fù)性良好，不需要大型儀器及昂貴試劑，具有良好的應(yīng)用潛力。與傳統(tǒng)方法相比，電化學(xué)指紋圖譜可以在不受中藥多成分相互影響下實(shí)現(xiàn)定性鑒別，為中藥分析方法的探索提供了新的思路。

2電化學(xué)分析技術(shù)在中藥有效成分檢測(cè)中的應(yīng)用

為保障用藥安全有效，經(jīng)鑒別品種正確的中藥材所含有的有效活性成分應(yīng)穩(wěn)定且不低于《中國(guó)藥典》含量要求，中藥有效成分檢測(cè)也是廣大中藥學(xué)者所面臨的一項(xiàng)極具意義的挑戰(zhàn)。隨著現(xiàn)代藥物分析技術(shù)的迅猛發(fā)展，電化學(xué)分析方法由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如操作簡(jiǎn)單、成本低、準(zhǔn)確度高和檢出限低等，已被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)中藥活性成分的定量分析。

2.1黃酮類(lèi)

黃酮類(lèi)化合物是一種廣泛存在于植物界的化合物，呈C6—C3—C6結(jié)構(gòu)，A環(huán)與B環(huán)通過(guò)中央三碳相互聯(lián)接而成，環(huán)上主要有4種類(lèi)型的取代基，即羥基、甲氧基、戊烯基和糖苷，共構(gòu)成8000多種不同的化合物。槲皮素（QUE）、木犀草素（LUT）、葛根素、黃芩素和兒茶素等都是具有代表性的黃酮類(lèi)化合物，該類(lèi)化合物主要有抗癌[35]和抗炎[36]的作用，并且與抗氧化活性[37]密切相關(guān)。Li等[38]將制備的GQD/AuNP/GCE用于QUE檢測(cè)，在人血漿樣品中QUE的回收率為95.0%～98.5%。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥實(shí)際樣品的檢測(cè)，Niu等[39]將3D還原氧化石墨烯氣凝膠（3D-rGA）修飾在碳糊電極（CILE）上得到3D-rGA/CILE，研究了QUE的電化學(xué)行為。采用CV法檢測(cè)QUE時(shí)出現(xiàn)了一對(duì)明顯的氧化還原峰，通過(guò)DPV法對(duì)不同濃度的QUE進(jìn)行檢測(cè)，線性范圍分別為0.1～1.0μmol/L和1.0～100.0μmol/L。修飾電極具有良好的重現(xiàn)性，檢測(cè)銀杏葉片樣品時(shí)峰電流的RSD低于3.25%，回收率為106%，表明該方法精密度良好，可信度高。

毛細(xì)管電泳-電化學(xué)檢測(cè)法（CE-ED）是一種重要的分離分析方法，通常采用電位檢測(cè)、電導(dǎo)檢測(cè)和安培檢測(cè)3種基本電化學(xué)檢測(cè)模式。Tang等[40]采用CE-ED法同時(shí)檢測(cè)菊花中QUE和LUT的含量，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下采用安培法測(cè)定，檢出限為4.75×10?7～1.04×10?6g/mL。檢測(cè)實(shí)際樣品雛菊、貢菊和杭白菊中的QUE和LUT，RSD低于4.90%，回收率為97.0%～104.0%，表明CE-ED法是測(cè)定菊花主要成分的有效方法。

蜂蜜不僅是營(yíng)養(yǎng)豐富的滋補(bǔ)食品，而且具有極好的抗氧化和抗菌功效，這些功效與其含有的黃酮類(lèi)化合物密切相關(guān)，Khand等[41]使用離子液體（ILs）輔助Co3O4通過(guò)低溫水化學(xué)生長(zhǎng)方法制備了納米結(jié)構(gòu)Co3O4，通過(guò)修飾玻碳電極（GCE）制得Co3O4/GCE電化學(xué)傳感器，用于蜂蜜中QUE的檢測(cè)。由于Co的高導(dǎo)電性和Co3O4納米結(jié)構(gòu)的高表面吸附活性，增大了電極的催化能力和表面積。利用此方法檢測(cè)蜂蜜中的QUE，檢出限為2×10?4μmol/L。

2.2生物堿類(lèi)

生物堿是一類(lèi)數(shù)量龐大的含氮有機(jī)化合物，氮原子通常位于某個(gè)環(huán)體系中，導(dǎo)致了這些化合物有似堿的特性。生物堿在酸性條件下可溶于水，在堿性和中性條件下可溶于脂質(zhì)。該類(lèi)化合物的分子量很低，在自然界中呈固體，廣泛存在于植物中，約占植物次級(jí)代謝物的20%[42-44]。表告依春堿（EP）是板藍(lán)根中的一種天然生物堿，具有抗病毒活性。Sun等[45]利用丙烯酰胺印跡體系在聚苯胺功能化的氧化石墨烯（GO）上進(jìn)行表面印跡，通過(guò)電聚合制備了分子印跡聚合物，該聚合物有特定的結(jié)合腔，具有獨(dú)特的識(shí)別能力，可用于制備檢測(cè)EP的新型分子印跡電化學(xué)傳感器（MIP/PANI@GO/GCE）（圖3）。此外，聚丙烯酰胺鏈通過(guò)共價(jià)鍵與聚氰苯胺鏈結(jié)合，有利于提高電化學(xué)活性。在優(yōu)化條件下，方法的檢出限為8.21×10?8mol/L，對(duì)含有板藍(lán)根粉末的樣品溶液檢測(cè)的回收率為97.8%～102.4%，說(shuō)明該方法可用于真實(shí)樣品和制劑中EP的準(zhǔn)確檢測(cè)。黃藤素為防己科植物黃藤的干燥藤莖中提取得到的生物堿，具有廣譜抑菌抗病毒作用、明顯增加白細(xì)胞吞噬細(xì)菌的多重藥理作用、良好的抗炎和增強(qiáng)機(jī)體免疫力作用。Qiao等[46]制備了一種基于電化學(xué)還原L-蛋氨酸官能化GO修飾玻碳電極（L-Met-ERGO/GCE），并用于黃騰素的測(cè)定，檢出限為6.0×10?8mol/L，檢測(cè)中成藥黃騰素片和干燥藥材黃騰中黃騰素的回收率分別為96.9%～101.5%和94.2%～96.7%。

2.3醌類(lèi)

醌類(lèi)化合物是中藥中一類(lèi)重要的化學(xué)成分，含有環(huán)己二烯二酮的有機(jī)結(jié)構(gòu)。大部分的醌都有α，β-不飽和酮，并且是非芳香和有顏色的化合物。最簡(jiǎn)單的醌是苯醌，包括對(duì)苯醌（1，4-苯醌）和鄰苯醌（1，2-苯醌）[47]。醌類(lèi)衍生物具有許多藥理作用，如抗癌[48]、抗真菌[49]、抗炎[50]和抗菌[51]等。大黃酚是一種游離蒽醌化合物，為藥用植物大黃的次級(jí)代謝產(chǎn)物，對(duì)多種細(xì)菌有抑制和殺滅作用，具有止咳、促進(jìn)腸管運(yùn)動(dòng)、促使神經(jīng)興奮和肌肉麻痹的作用。針對(duì)大黃中大黃酚的檢測(cè)，Zhang等[52]將乙炔黑（AB）納米粒分散于GCE表面，構(gòu)建了AB/GCE電極，AB的優(yōu)異導(dǎo)電特性提高了電極對(duì)大黃酚檢測(cè)的靈敏度。利用該方法對(duì)大黃樣品進(jìn)行測(cè)定，RSD低于5%，與HPLC檢測(cè)結(jié)果一致。大黃素是一種蒽醌類(lèi)衍生物，具有免疫抑制作用和抗炎活性，在虎杖科、豆科和鼠李科植物中含量豐富[53]。Yu等[54]開(kāi)發(fā)了一種新的分子印跡膜（MIPs）修飾電極，提出了采用阿洛巴比妥作為功能單體，通過(guò)多氫鍵策略和原位光聚合法制備了一種新的大黃素分子印跡電化學(xué)傳感器。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下檢測(cè)大黃素，檢出限為0.74μmol/L。對(duì)中成藥三黃片中的主要活性成分大黃素進(jìn)行檢測(cè)，選擇典型的氧化峰建立分析方法，結(jié)果得到大黃素濃度為（0.249±0.009）mg/tablet，與經(jīng)典HPLC方法得到的濃度（（0.246±0.007）mg/tablet）相當(dāng)。蘆薈大黃素（AE）可抑制流感病毒、單純皰疹病毒和巨細(xì)胞病毒等包膜病毒的復(fù)制，與順鉑、多柔比星、多西他賽和5-氟尿嘧啶合用或可增強(qiáng)抗癌效果[55-56]。Wang等[57]在剝離石墨紙（EGP）表面采用原位水熱法合成了Fe3O4/EGP，然后在AE存在下對(duì)吡咯進(jìn)行電聚合形成一層MIP薄膜，開(kāi)發(fā)了一種用于AE檢測(cè)的電化學(xué)和比色傳感雙模態(tài)的新型多層印跡傳感器MIP/Fe3O4/EGP（圖4）。采用該電極分別測(cè)定決明子、蘆薈膠囊和蘆薈凝膠中AE的含量，回收率為99.4%～102.4%，檢出限低至3.8×10?8mol/L。含有MIP功能的電化學(xué)傳感器對(duì)生物標(biāo)志物、內(nèi)分泌激素以及身體相關(guān)化學(xué)物質(zhì)、蛋白質(zhì)和藥物等均表現(xiàn)出優(yōu)異的檢測(cè)能力。與傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器相比，基于MIP的電化學(xué)傳感器具有使用壽命長(zhǎng)、腔體設(shè)計(jì)均勻或異質(zhì)化以及受周?chē)h(huán)境度影響小等優(yōu)點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。

2.4苷類(lèi)

苷類(lèi)化合物是由糖或糖衍生物的端基碳原子與另一類(lèi)非糖物質(zhì)連接形成的化合物，包括黃芩苷、橙皮苷、紅景天苷和人參皂苷等。黃芩苷常溫下為淡黃色粉末，臨床用于急性、慢性遷延性和慢性活動(dòng)性肝炎，也可用于腎炎、腎盂腎炎及過(guò)敏性疾病。Xie等[58]合成了雙金屬氧化顆粒Ta2O5-Nb2O5@CTS材料修飾碳糊電極（CPE），得到Ta2O5-Nb2O5@CTS-CPE，直接檢測(cè)干燥藥材黃芩中的黃芩苷含量為100.9mg/g（圖5A），RSD為2.3%，在95%置信水平下，采用t檢驗(yàn)比較該方法和HPLC測(cè)得的含量之間無(wú)顯著差異，符合《中國(guó)藥典》中黃芩苷含量不少于9.0%的要求。紅景天被廣泛用于治療疲勞、哮喘、出血、貧血、陽(yáng)痿和神經(jīng)系統(tǒng)疾病[59-61]，為有效分離檢測(cè)其有效成分紅景天苷，Chen等[62]基于脲-甲醛預(yù)聚物原位縮聚制備了石墨烯/聚脲甲醛（PUF）復(fù)合電極，結(jié)合CE檢測(cè)了紅景天的有效成分紅景天苷。PUF可以粘附石墨烯形成一層薄膜，呈褶皺狀，并且邊緣相互連接形成了石墨烯網(wǎng)絡(luò)，可顯著促進(jìn)電子傳遞速率。采用修飾后的電極于50mmol/L硼酸鹽緩沖液中，在12kV的分離電壓下對(duì)3個(gè)中藥材紅景天樣品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，紅景天苷的含量在4.19～6.12mg/g之間，符合《中國(guó)藥典》中紅景天苷含量不低于0.5%的要求。新型石墨烯CE檢測(cè)器具有信噪比高、電催化活性強(qiáng)、分析物峰形良好、抗污染性能好和制備工藝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，為中藥電化學(xué)檢測(cè)的廣泛應(yīng)用提供了廣闊的前景。蕓香苷是一種天然的黃酮苷，屬于廣泛存在于植物中的黃酮醇配糖體，兩個(gè)配糖體為葡萄糖和鼠李糖，外觀為淡黃色或淡綠色結(jié)晶性粉末。Yalikun等[63]通過(guò)溶劑熱反應(yīng)-高溫退火合成了納米團(tuán)簇Mg-Al-Si@PC，將其修飾于GCE表面得到Mg-Al-Si@PC/GCE，應(yīng)用于蕓香苷的電化學(xué)檢測(cè)（圖5B）。在最佳條件下，使用該方法檢測(cè)曲克蘆丁片（20mg/tablet）中蕓香苷的含量，回收率為99.8%～100.6%，而使用HPLC檢測(cè)相同片劑中蕓香苷的含量為（20.0±0.08）mg/tablet，二者所得結(jié)果相近。

2.5其它有效成分

除了上述中藥有效成分外，其它成分也可通過(guò)電化學(xué)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)中藥質(zhì)量控制。多酚類(lèi)化合物作為次生代謝產(chǎn)物廣泛分布在植物界中，其結(jié)構(gòu)分子中具有多個(gè)羥基。目前大約有10000種酚類(lèi)結(jié)構(gòu)，包括酚酸類(lèi)、單寧類(lèi)、香豆素類(lèi)和二苯乙烯等[64-65]。和厚樸酚及厚樸酚是新木脂素的異構(gòu)體，苯環(huán)上含有酚羥基，具有電化學(xué)活性，可在電極表面被氧化。Yang等[66]建立了一種基于AB納米顆粒修飾的GCE，采用DPV法同時(shí)檢測(cè)和厚樸酚及厚樸酚，與單獨(dú)檢測(cè)相比，同時(shí)檢測(cè)時(shí)兩者的峰電位和峰電流幾乎保持不變，可以觀察到形狀相同的氧化峰，說(shuō)明二者在AB膜表面的氧化還原反應(yīng)互不干擾，和厚樸酚及厚樸酚的檢出限分別為2.5×10?10g/mL和5.0×10?9g/mL。為評(píng)估該方法的分析性能，采用DPV法直接檢測(cè)了中成藥藿香正氣液，每個(gè)樣品平行測(cè)定5次，RSD低于5%。此結(jié)果表明，AB納米顆粒修飾層顯著增加了和厚樸酚及厚樸酚的氧化峰電流，有顯著的電催化效果，具有極高的精確性。

丁香酚（EUG）為桃金娘科植物丁香的有效成分，Muthukutty等[67]采用共沉淀法合成了新型焦石結(jié)構(gòu)錫酸鑭納米顆粒（La2Sn2O7NPs），將其滴涂在清洗過(guò)的GCE表面得到La2Sn2O7NPs/GCE，用于研究EUG在修飾電極上的氧化還原反應(yīng)（圖6A）。該方法的檢出限和定量限分別為6.0nmol/L和0.10mmol/L，檢測(cè)實(shí)際樣品丁香中EUG的回收率為87.0%～98.2%。

姜黃素是從姜科、天南星科中的一些植物的根莖中提取的一種二酮類(lèi)化合物，具有降血脂、抗腫瘤、抗炎、利膽和抗氧化等作用。Gao等[68]從4-戊酰-氨基殼聚糖系列中篩選出殼聚寡糖的功能單體低聚物（PACO），采用復(fù)合補(bǔ)償聚合工藝得到姜黃素（CUR）的分子印跡膜（MIM）。以CUR為模板分子，PACO為功能單體低聚物，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，在GCE表面進(jìn)行整體聚合，然后在二丙烯酰胺溶液中進(jìn)行電化學(xué)聚合。去除模板分子后，修飾電極可以特異性地吸附CUR分子，基于此開(kāi)發(fā)了一種新型分子印跡膜電化學(xué)傳感器CUR-MIM/GCE（圖6B）。修飾電極對(duì)CUR具有較高的靈敏度和良好的選擇性，檢出限為5.0nmol/L。采用CUR-MIM/GCE檢測(cè)姜黃粉中CUR含量，結(jié)果與HPLC的檢測(cè)結(jié)果一致，加標(biāo)回收率為94.0%～106.5%。該傳感器為通過(guò)不同MIM檢測(cè)活性小分子提供了一種新途徑。

3電化學(xué)分析技術(shù)在中藥有害物質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

隨著中藥產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，目前更多采用人工種植和規(guī)?；苿┍ＷC日益激增的中藥材需求。但是，在藥材種植和中藥制劑過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)。中藥材中常見(jiàn)的有害物質(zhì)主要包括重金屬殘留、農(nóng)藥殘留、真菌毒素和非法添加物等。重金屬離子是一類(lèi)分布范圍廣、毒性高的污染物，很難被生物降解，可在食物鏈的放大下富集數(shù)千倍，最終進(jìn)入人體，當(dāng)體內(nèi)積累一定量的重金屬時(shí)可引起慢性中毒。為了檢測(cè)中藥內(nèi)的重金屬含量，Zhou等[69]利用N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯離子液體摻雜鎂（Ⅱ）-鋁（Ⅲ）層狀雙氫氧化物修飾GCE，采用方波陽(yáng)極溶出伏安法（SWASV）同時(shí)測(cè)定橘皮干中的重金屬離子Cd2+、Cu2+、Hg2+和Pb2+，檢出限分別為250.0、25.0、250.0和16.0ng/L（圖7A）。但是，當(dāng)同時(shí)檢測(cè)Cd2+、Cu2+、Hg2+、Pb2+和As3+時(shí)，As3+可能會(huì)干擾Cu2+和Hg2+的檢測(cè)。除植物藥材外，在動(dòng)物類(lèi)藥材的生長(zhǎng)過(guò)程中，自身的富集特點(diǎn)和主動(dòng)吸收也會(huì)造成重金屬污染，Pizarro等[70]開(kāi)發(fā)了一種廉價(jià)且環(huán)保的電化學(xué)傳感器，基于石墨烯量子點(diǎn)（GQD）和全氟磺酸樹(shù)脂（Nafion）對(duì)玻碳電極（GC）進(jìn)行修飾，采用SWASV法測(cè)定動(dòng)物藥材蛤蜊中的重金屬離子Cd2+和Pb2+。在優(yōu)化條件下，Cd2+和Pb2+的檢出限分別為11.30和8.49μg/L。農(nóng)藥殘留主要指農(nóng)藥使用后一段時(shí)期內(nèi)沒(méi)有被分解而殘留在生物體、土壤、水體、大氣中的微量農(nóng)藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質(zhì)等。Sun等[71]采用雙功能氧化鈰（CeO2）納米酶修飾GCE電極，并利用具有磷酸酶模擬活性的CeO2將有機(jī)磷農(nóng)藥甲基對(duì)氧磷（MP）降解為對(duì)硝基苯酚（PNP），然后使用CeO2納米酶修飾電極檢測(cè)PNP（圖7B）。采用CV法對(duì)薏米、沙參和蓮子中的MP含量進(jìn)行檢測(cè)，研究了改性電極的電化學(xué)行為，方法的檢出限為0.06μmol/L。結(jié)果表明，信號(hào)增強(qiáng)效應(yīng)可能與GCE上的CeO2納米酶涂層有關(guān)，為雙功能納米酶在有機(jī)磷農(nóng)藥電化學(xué)檢測(cè)中的應(yīng)用提供了新的思路。

4總結(jié)與展望

電化學(xué)檢測(cè)方法具有準(zhǔn)確度高、檢測(cè)范圍寬和儀器設(shè)備簡(jiǎn)單廉價(jià)等特點(diǎn)，隨著電化學(xué)分析技術(shù)的快速發(fā)展，電化學(xué)傳感器在中藥鑒別、活性成分及有害物質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用備受關(guān)注，具有巨大的應(yīng)用潛力。通過(guò)表面修飾對(duì)電極性能進(jìn)行改進(jìn)，極大提高了電極對(duì)中藥活性成分檢測(cè)的選擇性、靈敏度和準(zhǔn)確度，拓展了測(cè)量范圍。然而，中藥活性成分類(lèi)型多且復(fù)雜，將電化學(xué)檢測(cè)方法應(yīng)用于中藥的質(zhì)量控制仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，電化學(xué)指紋圖譜的現(xiàn)有研究?jī)H分析了中藥的特征樣本，仍然缺乏對(duì)復(fù)雜和混合中藥樣品的研究。同時(shí)，電化學(xué)指紋圖譜數(shù)據(jù)分析僅停留在初步的數(shù)值比較上，缺乏深入的數(shù)據(jù)分析。相似度計(jì)算可以揭示一些樣本在數(shù)據(jù)同源性方面的差異，但該方法不適用于相似度差異較弱的樣本分析。因此，仍然有必要對(duì)電化學(xué)指紋圖譜進(jìn)行深入分析和挖掘。其次，由于電極選擇性的限制，現(xiàn)有電極只能檢測(cè)中藥材中部分具有電化學(xué)活性官能團(tuán)的成分，并且其它成分的存在可能會(huì)干擾靶成分的檢測(cè)，目前尚未有采用電化學(xué)方法對(duì)礦物藥材的研究。此外，部分含量非常低的中藥有效成分對(duì)電極靈敏度提出了很大挑戰(zhàn)。需進(jìn)一步將電化學(xué)傳感器和其它分離分析方法聯(lián)用，如HPLC、MS和或微流控芯片等，拓展電化學(xué)分析法在中藥分析中的應(yīng)用，為中藥的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供更加全面、準(zhǔn)確的質(zhì)量控制手段。