關鍵詞電化學方法；指紋圖譜；中藥；質量控制；評述

中藥的臨床應用已有數(shù)千年的歷史，具有良好的治療效果。然而，中藥種類繁多，來源復雜，并且各地藥材的品種和使用習慣有所差異，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控標準，市場上以假亂真、以次充好的現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重制約了中藥研究和應用的發(fā)展。同時，中藥活性成分是其發(fā)揮藥效的核心，在疾病治療中發(fā)揮著至關重要的作用[1-3]，準確測定中藥有效成分的含量對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程中也可能產(chǎn)生有害物質。為減少用藥過程中出現(xiàn)的急性和慢性中毒的現(xiàn)象，對中藥中有害物質的有效檢測是保障安全用藥必不可少的環(huán)節(jié)。因此，必須對中藥進行科學的鑒別和評價，以實現(xiàn)安全、有效、穩(wěn)定和可控地應用中藥，為中藥走向國際市場提供質量保證。

目前，中藥質量控制方法包括薄層色譜法（TLC）[4]、高效液相色譜法（HPLC）[5]、高性能毛細管電泳法（HPCE）[6]、近紅外光譜法（NIR）[7]和質譜法（MS）[8]等。雖然這些方法能夠實現(xiàn)對中藥的檢測，但普遍存在檢測設備昂貴、操作過程復雜、對操作人員的技術要求高和檢測時間長等缺點，因此，建立簡單和快速的中藥檢測方法尤為重要。與上述檢測方法相比，電化學分析技術具有多功能性[9]、便攜性[10]、高選擇性[11]、高靈敏度[12]和幾乎不需預處理即可直接分析樣品等優(yōu)勢，顯示出巨大的發(fā)展前景[13]。

電化學分析方法包括伏安法、安培法、恒電勢法和交流阻抗法等，其中，計時電位法可結合電化學振蕩反應鑒別中藥真?zhèn)?，循環(huán)伏安法（CV）主要用于研究分析物的電化學行為，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]。電化學分析方法因其具有檢測快速、可重復和檢測范圍寬等特點，已被廣泛應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力學研究等方面。

本文綜述了近年來電化學分析技術在中藥鑒別、中藥成分及有害物質分析領域的研究進展，包括中藥真?zhèn)?、種類、道地鑒別以及其中的黃酮類、生物堿類和重金屬分析等，探討了電化學分析技術在中藥質量控制研究中的發(fā)展趨勢及面臨的挑戰(zhàn)。

1電化學分析技術在中藥鑒別方面的應用

在一些復雜的化學體系中，某些組分或中間體的濃度會隨著時間的推移而表現(xiàn)出一定的周期性變化，這種現(xiàn)象稱為化學振蕩反應[16-18]。電化學體系中遠離平衡的時空有序現(xiàn)象被稱為電化學振蕩，是化學振蕩的一個分支。自2004年以來，電化學振蕩已被應用于中藥的鑒定分析。電化學指紋圖譜是中藥參與電化學振蕩反應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，在研究中主要進行特征參數(shù)的比較分析，如誘導時間、振蕩壽命、振蕩周期、最高電位和最大振幅等[19]的對比，其機理和示例如圖1[20]所示。因此，探索一種無需分離純化等預處理過程即可應用于中藥化學成分各相、各劑型且可以得到聚類表征的指紋圖譜的直接操作方法是可實現(xiàn)的，非線性化學現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)開啟了對復雜系統(tǒng)的研究。由于振蕩響應具有良好的重現(xiàn)性，電化學指紋圖譜的應用研究越來越廣泛，為解決這一問題提供了新的思路和方法。

1.1真?zhèn)舞b別

中藥是中醫(yī)學的重要組成部分，中藥的真?zhèn)沃苯雨P系到臨床用藥的安全性和有效性，需嚴格控制[21]。有些藥材用途廣泛或市場附加值高，不法商家通過摻假牟取高額利潤、以次充好現(xiàn)象更是時有發(fā)生。電化學分析技術在中藥真?zhèn)舞b別中的應用日益廣泛。李小玉等[22]基于BrO3–-Ce2+-H+-丙二酸振蕩反應體系，在最佳反應溫度和攪拌速度下，得到重現(xiàn)性良好的燕窩及其偽品魚膠和海藻酸鈉的電化學指紋圖譜，結果表明，偽品的誘導時間過長或未出現(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底物，在反應溫度為310K的條件下，獲得重復性良好的電化學指紋圖譜。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參數(shù)指標有相似之處，但紅花的振幅遠大于菊花的振幅，由此可明顯區(qū)分二者。根據(jù)《中國藥典》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，在反應溫度為310K，攪拌速度為500r/min的條件下，通過計時電位法檢測得出大花紅景天的振幅從開始振蕩到振蕩結束基本不變，而小花紅景天的振幅從開始振蕩到振蕩結束呈現(xiàn)由大到小的趨勢，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雜問題，例如，一種中藥可以有兩個甚至多個名稱，一個名稱又可以代表不止一種中藥，一種中藥可以有多個來源等[26]。因此，區(qū)分和識別這些容易混淆的品種至關重要。天南星科植物有許多種類可以入藥，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行非線性反應，建立了天南星科植物的鑒別方法。在最佳實驗條件下測定天南星科藥材天南星、半夏和石菖蒲的非線性電化學指紋圖譜，其特征參數(shù)如誘導時間、振蕩周期和最高電位的相對標準偏差（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，但天南星的誘導時間、振蕩周期和振蕩壽命最長，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成分，以塊莖入藥，臨床上主要用于祛風止痙、散結消腫和頑痰咳嗽等[28]。劉想晴等[29]采用B-Z振蕩技術，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天南星的電化學指紋圖譜。在E-t曲線中可以明顯看出，亳州市場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)象極為嚴重，Yan等[30]提出了基于B-Z反應的電化學振蕩系統(tǒng)，考察了H2SO4、CH3COCH3和KBrO3等試劑的濃度、反應溫度和攪拌速度對誘導時間、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，杏仁的誘導時間和振蕩壽命最長（圖2A），判斷其原因為桃仁和山桃仁參加反應的有效成分較多，反應更迅速。同時，主成分分析結果表明3個樣本有明顯區(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，因此可從指紋圖譜推斷出物種的樹狀圖（圖2B）。樹狀圖分為3個主要的下屬分支，每個簇僅包含一個物種，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特點：（1）通過指紋的特征可以識別樣本的真實性或來源；（2）通過指紋上主要特征峰的面積或比例可有效鑒別中藥的品質。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、川菊和濟菊八大品種。Cheng等[32]采用B-Z振蕩體系分析了來源于河北、浙江和安徽3個產(chǎn)地菊花的電化學指紋圖譜。以0.4g菊花粉為反應底物，在310K的最佳溫度條件下，電化學指紋圖譜具有良好的重現(xiàn)性，其中安徽菊花的誘導時間最短。白術來源于菊科植物白術的根莖，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)的不斷擴大，目前市場上的白術以產(chǎn)自浙江磐安的為主流品種，產(chǎn)于云南宣威的為習用白術品種。Bao等[33]利用H+-Mn2+-CH3COCH3-BrO3?的B-Z振蕩系統(tǒng)研究了來自安徽亳州、浙江仙居和浙江磐安的白術根莖電化學指紋圖譜。結果顯示，毫州白術的誘導時間和振蕩壽命最長，而仙居和磐安由于地理位置相鄰、氣候相似，兩地白術的電化學指紋圖譜差異小于亳州白術。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?化學振蕩系統(tǒng)，考察了反應溫度、攪拌速率、藥材用量和氫離子濃度等因素對白芍電化學指紋圖譜的影響。在最佳振蕩反應條件下，產(chǎn)于浙江和安徽的白芍電化學指紋圖譜的最大振蕩幅度和最大電位均保持不變時，誘導時間和振蕩壽命的RSD分別為1.7%～5.1%和0.8%～3.4%。對比兩者的E-t曲線發(fā)現(xiàn)，安徽白芍的誘導時間和振蕩周期大于浙江白芍。采用電化學振蕩體系鑒別中草藥，只需將中藥粉碎，而無需提取，操作方法簡便且重復性良好，不需要大型儀器及昂貴試劑，具有良好的應用潛力。與傳統(tǒng)方法相比，電化學指紋圖譜可以在不受中藥多成分相互影響下實現(xiàn)定性鑒別，為中藥分析方法的探索提供了新的思路。

2電化學分析技術在中藥有效成分檢測中的應用

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穩(wěn)定且不低于《中國藥典》含量要求，中藥有效成分檢測也是廣大中藥學者所面臨的一項極具意義的挑戰(zhàn)。隨著現(xiàn)代藥物分析技術的迅猛發(fā)展，電化學分析方法由于其獨特的優(yōu)勢，如操作簡單、成本低、準確度高和檢出限低等，已被廣泛應用于各類中藥活性成分的定量分析。

2.1黃酮類

黃酮類化合物是一種廣泛存在于植物界的化合物，呈C6—C3—C6結構，A環(huán)與B環(huán)通過中央三碳相互聯(lián)接而成，環(huán)上主要有4種類型的取代基，即羥基、甲氧基、戊烯基和糖苷，共構成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化合物，該類化合物主要有抗癌[35]和抗炎[36]的作用，并且與抗氧化活性[37]密切相關。Li等[38]將制備的GQD/AuNP/GCE用于QUE檢測，在人血漿樣品中QUE的回收率為95.0%～98.5%。為進一步實現(xiàn)對中藥實際樣品的檢測，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的電化學行為。采用CV法檢測QUE時出現(xiàn)了一對明顯的氧化還原峰，通過DPV法對不同濃度的QUE進行檢測，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，檢測銀杏葉片樣品時峰電流的RSD低于3.25%，回收率為106%，表明該方法精密度良好，可信度高。

毛細管電泳-電化學檢測法（CE-ED）是一種重要的分離分析方法，通常采用電位檢測、電導檢測和安培檢測3種基本電化學檢測模式。Tang等[40]采用CE-ED法同時檢測菊花中QUE和LUT的含量，在最佳實驗條件下采用安培法測定，檢出限為4.75×10?7～1.04×10?6g/mL。檢測實際樣品雛菊、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法是測定菊花主要成分的有效方法。

蜂蜜不僅是營養(yǎng)豐富的滋補食品，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化合物密切相關，Khand等[41]使用離子液體（ILs）輔助Co3O4通過低溫水化學生長方法制備了納米結構Co3O4，通過修飾玻碳電極（GCE）制得Co3O4/GCE電化學傳感器，用于蜂蜜中QUE的檢測。由于Co的高導電性和Co3O4納米結構的高表面吸附活性，增大了電極的催化能力和表面積。利用此方法檢測蜂蜜中的QUE，檢出限為2×10?4μmol/L。

2.2生物堿類

生物堿是一類數(shù)量龐大的含氮有機化合物，氮原子通常位于某個環(huán)體系中，導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。該類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，約占植物次級代謝物的20%[42-44]。表告依春堿（EP）是板藍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）上進行表面印跡，通過電聚合制備了分子印跡聚合物，該聚合物有特定的結合腔，具有獨特的識別能力，可用于制備檢測EP的新型分子印跡電化學傳感器（MIP/PANI@GO/GCE）（圖3）。此外，聚丙烯酰胺鏈通過共價鍵與聚氰苯胺鏈結合，有利于提高電化學活性。在優(yōu)化條件下，方法的檢出限為8.21×10?8mol/L，對含有板藍根粉末的樣品溶液檢測的回收率為97.8%～102.4%，說明該方法可用于真實樣品和制劑中EP的準確檢測。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、明顯增加白細胞吞噬細菌的多重藥理作用、良好的抗炎和增強機體免疫力作用。Qiao等[46]制備了一種基于電化學還原L-蛋氨酸官能化GO修飾玻碳電極（L-Met-ERGO/GCE），并用于黃騰素的測定，檢出限為6.0×10?8mol/L，檢測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

醌類化合物是中藥中一類重要的化學成分，含有環(huán)己二烯二酮的有機結構。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。最簡單的醌是苯醌，包括對苯醌（1，4-苯醌）和鄰苯醌（1，2-苯醌）[47]。醌類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代謝產(chǎn)物，對多種細菌有抑制和殺滅作用，具有止咳、促進腸管運動、促使神經(jīng)興奮和肌肉麻痹的作用。針對大黃中大黃酚的檢測，Zhang等[52]將乙炔黑（AB）納米粒分散于GCE表面，構建了AB/GCE電極，AB的優(yōu)異導電特性提高了電極對大黃酚檢測的靈敏度。利用該方法對大黃樣品進行測定，RSD低于5%，與HPLC檢測結果一致。大黃素是一種蒽醌類衍生物，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傳感器。在最佳實驗條件下檢測大黃素，檢出限為0.74μmol/L。對中成藥三黃片中的主要活性成分大黃素進行檢測，選擇典型的氧化峰建立分析方法，結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。蘆薈大黃素（AE）可抑制流感病毒、單純皰疹病毒和巨細胞病毒等包膜病毒的復制，與順鉑、多柔比星、多西他賽和5-氟尿嘧啶合用或可增強抗癌效果[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存在下對吡咯進行電聚合形成一層MIP薄膜，開發(fā)了一種用于AE檢測的電化學和比色傳感雙模態(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功能的電化學傳感器對生物標志物、內(nèi)分泌激素以及身體相關化學物質、蛋白質和藥物等均表現(xiàn)出優(yōu)異的檢測能力。與傳統(tǒng)電化學傳感器相比，基于MIP的電化學傳感器具有使用壽命長、腔體設計均勻或異質化以及受周圍環(huán)境度影響小等優(yōu)點，受到越來越多的關注。

2.4苷類

苷類化合物是由糖或糖衍生物的端基碳原子與另一類非糖物質連接形成的化合物，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性肝炎，也可用于腎炎、腎盂腎炎及過敏性疾病。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檢驗比較該方法和HPLC測得的含量之間無顯著差異，符合《中國藥典》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、陽痿和神經(jīng)系統(tǒng)疾病[59-61]，為有效分離檢測其有效成分紅景天苷，Chen等[62]基于脲-甲醛預聚物原位縮聚制備了石墨烯/聚脲甲醛（PUF）復合電極，結合CE檢測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，可顯著促進電子傳遞速率。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3個中藥材紅景天樣品進行測定，結果表明，紅景天苷的含量在4.19～6.12mg/g之間，符合《中國藥典》中紅景天苷含量不低于0.5%的要求。新型石墨烯CE檢測器具有信噪比高、電催化活性強、分析物峰形良好、抗污染性能好和制備工藝簡便等優(yōu)點，為中藥電化學檢測的廣泛應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，兩個配糖體為葡萄糖和鼠李糖，外觀為淡黃色或淡綠色結晶性粉末。Yalikun等[63]通過溶劑熱反應-高溫退火合成了納米團簇Mg-Al-Si@PC，將其修飾于GCE表面得到Mg-Al-Si@PC/GCE，應用于蕓香苷的電化學檢測（圖5B）。在最佳條件下，使用該方法檢測曲克蘆丁片（20mg/tablet）中蕓香苷的含量，回收率為99.8%～100.6%，而使用HPLC檢測相同片劑中蕓香苷的含量為（20.0±0.08）mg/tablet，二者所得結果相近。

2.5其它有效成分

除了上述中藥有效成分外，其它成分也可通過電化學進行檢測，實現(xiàn)中藥質量控制。多酚類化合物作為次生代謝產(chǎn)物廣泛分布在植物界中，其結構分子中具有多個羥基。目前大約有10000種酚類結構，包括酚酸類、單寧類、香豆素類和二苯乙烯等[64-65]。和厚樸酚及厚樸酚是新木脂素的異構體，苯環(huán)上含有酚羥基，具有電化學活性，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法同時檢測和厚樸酚及厚樸酚，與單獨檢測相比，同時檢測時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，說明二者在AB膜表面的氧化還原反應互不干擾，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。為評估該方法的分析性能，采用DPV法直接檢測了中成藥藿香正氣液，每個樣品平行測定5次，RSD低于5%。此結果表明，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構錫酸鑭納米顆粒（La2Sn2O7NPs），將其滴涂在清洗過的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（圖6A）。該方法的檢出限和定量限分別為6.0nmol/L和0.10mmol/L，檢測實際樣品丁香中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），采用復合補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表面進行整體聚合，然后在二丙烯酰胺溶液中進行電化學聚合。去除模板分子后，修飾電極可以特異性地吸附CUR分子，基于此開發(fā)了一種新型分子印跡膜電化學傳感器CUR-MIM/GCE（圖6B）。修飾電極對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檢測姜黃粉中CUR含量，結果與HPLC的檢測結果一致，加標回收率為94.0%～106.5%。該傳感器為通過不同MIM檢測活性小分子提供了一種新途徑。

3電化學分析技術在中藥有害物質檢測中的應用

隨著中藥產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，目前更多采用人工種植和規(guī)模化制劑保證日益激增的中藥材需求。但是，在藥材種植和中藥制劑過程中，可能會產(chǎn)生有害物質。中藥材中常見的有害物質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，最終進入人體，當體內(nèi)積累一定量的重金屬時可引起慢性中毒。為了檢測中藥內(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，采用方波陽極溶出伏安法（SWASV）同時測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，當同時檢測Cd2+、Cu2+、Hg2+、Pb2+和As3+時，As3+可能會干擾Cu2+和Hg2+的檢測。除植物藥材外，在動物類藥材的生長過程中，自身的富集特點和主動吸收也會造成重金屬污染，Pizarro等[70]開發(fā)了一種廉價且環(huán)保的電化學傳感器，基于石墨烯量子點（GQD）和全氟磺酸樹脂（Nafion）對玻碳電極（GC）進行修飾，采用SWASV法測定動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)藥使用后一段時期內(nèi)沒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將有機磷農(nóng)藥甲基對氧磷（MP）降解為對硝基苯酚（PNP），然后使用CeO2納米酶修飾電極檢測PNP（圖7B）。采用CV法對薏米、沙參和蓮子中的MP含量進行檢測，研究了改性電極的電化學行為，方法的檢出限為0.06μmol/L。結果表明，信號增強效應可能與GCE上的CeO2納米酶涂層有關，為雙功能納米酶在有機磷農(nóng)藥電化學檢測中的應用提供了新的思路。

4總結與展望

電化學檢測方法具有準確度高、檢測范圍寬和儀器設備簡單廉價等特點，隨著電化學分析技術的快速發(fā)展，電化學傳感器在中藥鑒別、活性成分及有害物質檢測領域中的應用備受關注，具有巨大的應用潛力。通過表面修飾對電極性能進行改進，極大提高了電極對中藥活性成分檢測的選擇性、靈敏度和準確度，拓展了測量范圍。然而，中藥活性成分類型多且復雜，將電化學檢測方法應用于中藥的質量控制仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，電化學指紋圖譜的現(xiàn)有研究僅分析了中藥的特征樣本，仍然缺乏對復雜和混合中藥樣品的研究。同時，電化學指紋圖譜數(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，仍然有必要對電化學指紋圖譜進行深入分析和挖掘。其次，由于電極選擇性的限制，現(xiàn)有電極只能檢測中藥材中部分具有電化學活性官能團的成分，并且其它成分的存在可能會干擾靶成分的檢測，目前尚未有采用電化學方法對礦物藥材的研究。此外，部分含量非常低的中藥有效成分對電極靈敏度提出了很大挑戰(zhàn)。需進一步將電化學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，拓展電化學分析法在中藥分析中的應用，為中藥的開發(fā)和應用提供更加全面、準確的質量控制手段。