循环伏安法测量辣椒碱的研究开题报告

 2022-08-03 11:04:26

1. 研究目的与意义

辣椒碱又称辣椒辣素。在自然界它存在于茄科植物辣椒(capsicum annuum)及其变种,从石油醚中析出者为单斜晶,矩形片状物,熔点64~68℃。沸点210~220℃(1.33pa)。最大紫外线吸收在227nm,281nm(ε7000;2500)。是一种极度辛辣的香草酰胺类生物碱。辣椒碱为白色结晶粉末 ,是辣椒属植物红辣椒的活性成分

辣椒碱具有抗氧化[1]、抗菌[2]、抗癌[3]等等生物学活性,是衡量辣椒生物活性的重要指标。我国是世界上最大的辣椒生产、消费和出口国,需求日渐旺盛。对辣椒的品质要求也越来越高。以前的测试方法有着操作繁琐,耗时量大,效率过低等缺点[4]

循环伏安法(cyclic voltammetry)是一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率,随时间以三角波形一次或多次反复扫描,电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应,并记录电流-电势曲线。根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度,中间体、相界吸附或新相形成的可能性,以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数,判断其控制步骤和反应机理,并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应,及其性质如何。对于一个新的电化学体系,首选的研究方法往往就是循环伏安法,可称之为“电化学的谱图”。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:

  1. 循环伏安法测食品中辣椒碱。

  2. 工作电极灵敏度测定。

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    3. 国内外研究现状

    辣椒碱又叫做辣椒素,是一类从茄科植物辣椒果实中提取的天然生物碱[5]。辣椒中的辛辣物质大部分都是来自辣椒碱,微量就可以使得味觉产生强烈的灼辣感。辣椒碱具有一定的医学研究价值以及特殊的生物活性,被广泛应用在各个领域。辣椒碱可以促进食欲,增加消化功能,是一种天然的健胃剂。辣椒碱还是天然的抑菌剂,可以有效的抑制微生物的生长[6]

    国内外学者对辣椒碱的研究已经逐渐深入。用很多方法来提取和制备辣椒碱,其中陈谦[7]等通过进行优化的超声溶剂萃取法提取辣椒中的辣椒碱,提取效果优良;张晓旭[8]等通过热浸法从朝天椒中提取辣椒碱,将提取率进行了大幅的提高。品质产量也有不同程度的提高;邓传波[9]等采用乙醇超声波处理法提取辣椒碱,该方法高效可行,可以产生巨大的经济效益。辣椒碱的提取工艺大致是以上方法,辣椒碱的检测有学者也提出了不少的检测方法,李杨梅[10]等通过对火锅底料进行高效液相色谱的分析,发现高效液相色谱法中荧光检测器更适合麻辣火锅底料中辣椒素类物质的检测。赵琴[11]等采用固相萃取-超高液相色谱-串联质谱的方法快速的检测了食用油和地沟油中的辣椒碱和二氢辣椒素。E. Prabakaran[12]等用银纳米粒子修饰的氧化石墨烯定量检测了苏丹红,并对峰电位进行了讨论。检测限是11.40x10-7 M,并建议可以将此方法用于检测双酚A、柠檬黄、日落黄等,可以用此方法检测辣椒碱;Aysegul Kutluay Baytak[13]等用钌纳米粒子修饰碳纳米管,测定辣椒样品中辣椒素的含量测量结果清楚地表明,该伏安法可成功地用于辣椒中辣椒素的测定。循环伏安法是一种简单高效的电化学分析法,可任意通过修饰工作电极来分析所测物质,通过改变工作电极,使得电极对该物质的灵敏度以及导电性改变,从而进行对该物质的分析。杜海军[14]等采用预处理的玻碳电极线性扫描伏安法来测定槲皮素。杨春海[15]等用溶出伏安法测量生姜中的姜辣素。刘林海[16]等将石墨烯/二氧化锰分散液滴涂至玻碳电极表面后,采用循环伏安法将离子液体电聚合至其表面制得OMIMPF6/GR/MnO2/GCE修饰电极。利用循环伏安法研究了黄嘌呤及尿酸在修饰电极上的电化学行为。结果表明,修饰电极改善了XA及UA的电化学行为,并且有两个明显的氧化峰。Jovanovi#263; I N[17]等研究表明,用循环和方波伏安法pH为11的固体碳酸钙的混合物中,辣椒素的颗粒可在质量分数为10ppm时检测到。

    4. 计划与进度安排

    1、2022.11.01—2019.12.31 确定课题研究计划,搜集、查阅相关文献资料,了解目前国内外在此研究方面的动态。

    2、2022.01.01—2022.04.30 电极的制备,测量。

    3、2022.04.01—2022.05.01 撰写论文初稿。

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    5. 参考文献

    [1] 张月, 刘茜, 肖春霞. 辣椒碱对生物大分子氧化损伤的保护作用[j]. 现代食品科技, 2017, 33(2): 41-47.

    [2] 安中立. 辣椒制品辣度分级及辣椒碱的抑菌研究[d].重庆:西南大学,2008.

    [3] 汪文龙. 辣椒碱及其类似物的合成、表征及抗肿瘤活性研究[d].杭州:浙江工业大学,2010: 68-70.

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