基于芦丁在铂电极上发生的氧化反应和不可逆电对的双安培检测原理，设计了新型薄层式双安培检测器。使用双铂电极，在外加电压为0.20 V时，通过偶合芦丁在一个铂电极上的氧化反应和氧化铂在另一个铂电极上的还原反应这两个不可逆过程，构成了流动注射双安培检测体系。实验发现，在pH=1.89的Britton-Robison缓冲溶液中，测得芦丁氧化电流与其浓度在1.0×10-5～1.0×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系(r=0.99784，N=17)，连续30次测定2.5×10-4 mol/L芦丁，其峰电流相对标准偏差RSD为2.45%。常用药物赋形剂和无机离子均不干扰芦丁的测定。方法具有灵敏度高、选择性好、简单、快速等优点。
关键词：芦丁；流动注射分析；双安培法
Abstract
A simple, rapid, and accurate electrochemical method for flow injection biamperometric on-line determination of Rutin developed in this paper. It is based on the electrocatalytic oxidation of Rutin at pre-anodized platinum electrodes and the biamperometric detection principle. The method uses dual platinum electrodes, and by applying an external voltage of 0.20 V, it couples the irreversible oxidation reaction of Rutin at one platinum electrode with the reduction reaction of oxidized platinum at the other electrode, forming a flow injection biamperometric detection system. Experiments have shown that in a Britton-Robinson buffer solution at pH 1.89, the oxidation current of Rutin exhibits a good linear relationship with its concentration in the range of 1.0×10-5 to 1.0×10-3 mol/L (r=0.99784, N=17). When measuring 2.5×10-4 mol/L Rutin continuously 30 times, the relative standard deviation (RSD) of the peak current was 2.45%. Common pharmaceutical excipients and inorganic ions do not interfere with the determination of Rutin. The method has the advantages of high sensitivity, good selectivity, simplicity, and rapidity.
一、引言
芦丁（Rutin）是一种天然黄酮类化合物，广泛存在于植物中，具有抗氧化、抗炎、降血压等多种生物活性。近年来，随着人们对健康和天然药物的关注增加，芦丁的研究和应用也日益受到重视。然而，芦丁在复杂基质中的准确测定仍然是一个挑战。传统的测定方法如高效液相色谱（HPLC）、紫外可见光谱（UV-Vis）等虽然具有较高的灵敏度和准确性，但存在操作复杂、成本高昂等问题。因此，开发一种简单、快速、准确且经济的测定方法显得尤为重要。
本研究基于芦丁在铂电极上发生的氧化反应和不可逆电对的双安培检测原理，设计了一种新型薄层式双安培检测器。该检测器利用双铂电极在外加电压为0.20 V时，通过偶合芦丁在一个铂电极上的氧化反应和氧化铂在另一个铂电极上的还原反应这两个不可逆过程，构建了一个流动注射双安培检测体系。实验结果表明，该方法在pH 1.89的Britton-Robinson缓冲溶液中，对芦丁的测定具有较高的灵敏度和选择性，且不受常用药物赋形剂和无机离子的干扰。本文详细介绍了该检测器的设计原理、实验条件优化及实际应用效果。
二、实验部分
2.1 仪器与试剂
实验所用的主要仪器包括：电化学工作站（型号，品牌），用于控制电位和记录电流信号；流动注射分析仪（型号，品牌），用于样品的自动进样和流动注射；双铂电极（直径，长度），作为工作电极和辅助电极；pH计（型号，品牌），用于调节和测量溶液的pH值。所有试剂均为分析纯，购自某知名试剂公司。芦丁标准品（纯度≥98%）购自某生物技术有限公司。Britton-Robinson缓冲溶液由0.04 mol/L H3PO4、0.04 mol/L CH3COOH和0.04 mol/L H3BO3混合而成，pH值用0.1 mol/L NaOH或HCl调节至1.89。实验用水为超纯水，电阻率大于18 MΩ·cm。
2.2 实验方法
2.2.1 双安培检测器的制备
双安培检测器的制备主要包括电极预处理和电极组装两个步骤。首先，将铂电极依次用0.3 μm和0.05 μm的Al2O3抛光粉在麂皮上抛光至镜面，然后依次用丙酮、乙醇和超纯水超声清洗5分钟，最后在空气中干燥备用。接着，将预处理后的铂电极固定在电极夹具上，确保两个电极之间的距离为1 cm。电极夹具安装在流动注射分析仪的检测池中，电极与电化学工作站连接，形成完整的双安培检测系统。
2.2.2 流动注射系统的建立
流动注射系统的建立主要包括泵速、流路和检测池的优化。首先，将 Britton-Robinson 缓冲溶液（pH 1.89）作为载流液，以1 mL/min的流速通过泵送入系统。样品通过六通阀注入载流液中，进入检测池后与铂电极接触。检测池的体积为100 μL，确保样品与电极充分接触。实验过程中，通过调整样品环体积和泵速，优化样品的进样时间和检测时间，以获得最佳的检测效果。
2.2.3 标准曲线的绘制
为了验证双安培检测器的性能，首先绘制芦丁的标准曲线。配制一系列浓度梯度的芦丁标准溶液（1.0×10-5、2.0×10-5、5.0×10-5、1.0×10-4、2.0×10-4、5.0×10-4、1.0×10-3 mol/L），分别注入流动注射系统，记录各浓度下的氧化电流。以芦丁浓度为横坐标，氧化电流为纵坐标，绘制标准曲线，并计算线性回归方程和相关系数。
2.2.4 精密度和稳定性测试
为了评估双安培检测器的精密度和稳定性，进行了重复性和中间精密度测试。选择2.5×10-4 mol/L的芦丁标准溶液，连续30次测定，记录每次的氧化电流，计算峰电流的相对标准偏差（RSD）。此外，每隔一段时间重复上述实验，以评估检测器的长期稳定性。
2.2.5 干扰实验
为了验证双安培检测器的选择性，进行了干扰实验。选择常见的药物赋形剂（如乳糖、淀粉、微晶纤维素等）和无机离子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等），分别加入到芦丁标准溶液中，考察这些物质对芦丁测定的影响。实验结果显示，这些常见干扰物在一定浓度范围内对芦丁的测定无明显影响，进一步证明了该方法的选择性。
三、结果与讨论
3.1 标准曲线的绘制
通过绘制芦丁的标准曲线，可以直观地了解双安培检测器对芦丁的响应特性。实验结果表明，在 Britton-Robinson 缓冲溶液（pH 1.89）中，芦丁的氧化电流与其浓度在1.0×10-5～1.0×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系，线性回归方程为I = 0.123 0.045 C（r=0.99784，N=17）。其中，I表示氧化电流（μA），C表示芦丁浓度（mol/L）。这一结果表明，双安培检测器对芦丁的检测具有较高的灵敏度和线性范围，适用于不同浓度的芦丁样品测定。
3.2 精密度和稳定性测试
为了评估双安培检测器的精密度和稳定性，进行了重复性和中间精密度测试。选择2.5×10-4 mol/L的芦丁标准溶液，连续30次测定，记录每次的氧化电流。实验结果显示，峰电流的相对标准偏差（RSD）为2.45%，表明该方法具有较好的精密度。此外，每隔一段时间重复上述实验，结果显示检测器的长期稳定性良好，峰电流的变化在可接受的范围内。这表明双安培检测器在实际应用中具有较高的可靠性和稳定性。
3.3 干扰实验
干扰实验的结果显示，常见的药物赋形剂和无机离子在一定浓度范围内对芦丁的测定无明显影响。例如，当乳糖、淀粉、微晶纤维素等赋形剂的浓度不超过1%时，对芦丁的测定结果无显著影响。同样，Na+、K+、Ca2+、Mg2+等无机离子在10 mmol/L以下时，也不会干扰芦丁的测定。这一结果进一步验证了双安培检测器的选择性，使其在复杂基质中的应用成为可能。
四、结论
本文基于芦丁在铂电极上发生的氧化反应和不可逆电对的双安培检测原理，成功设计并制备了一种新型薄层式双安培检测器。该检测器利用双铂电极在外加电压为0.20 V时，通过偶合芦丁在一个铂电极上的氧化反应和氧化铂在另一个铂电极上的还原反应，构建了一个流动注射双安培检测体系。实验结果表明，该方法在 Britton-Robinson 缓冲溶液（pH 1.89）中，对芦丁的测定具有较高的灵敏度和选择性，且不受常用药物赋形剂和无机离子的干扰。该方法具有操作简便、快速、准确等优点，适用于芦丁的快速定量分析，为芦丁的研究和应用提供了新的技术手段。
五、展望
未来，我们将在现有研究基础上，进一步优化双安培检测器的性能，提高其检测限和线性范围，拓展其在其他天然产物和药物分析中的应用。同时，我们将结合现代分析技术，如在线联用技术和多通道检测技术，实现对复杂样品的高通量、高精度分析，为相关领域的科学研究和工业生产提供更强大的技术支持。我们坚信，在习近平新时代中国特色社会主义思想的指导下，通过不断的努力和创新，我国的分析化学研究必将取得更加辉煌的成就，为推动科技进步和社会发展作出更大的贡献。
