中药活性组分分析,常用的分析手段包括色谱法、光谱法、毛细管电泳法、色谱-质谱联用和电化学分析等。在众多的分析技术中,电化学分析技术具有操作简便、不破坏样品、响应快、灵敏度高等优点,另外也可以实现对样品的原位、实时,活体和现场测定。目前,电化学分析方法已被应用于中药活性组分的定量分析,中药活性组分与生物大分子的相互作用,以及天然产物的抗氧化活性研究等相关领域。电化学生物传感器是电化学分析领域的一个重要组成部分,传感器的选择直接关系到样品检测的可行性。因此开发新型的电极修饰材料,制备灵敏度高、选择性好的电化学生物传感器用于中药活性组分的电化学分析,已成为当前研究的热点。石墨烯(graphene)是由sp2杂化的单层碳原子通过紧密的排列成正六边形蜂窝状结构的一种新型的二维平面结构的碳纳米材料,具有良好的热稳定性、化学稳定性、好的生物相容性、大的比表面积和优良的导电性等特征。基于石墨烯的电化学传感器现已在分析化学及生物医学等领域得到广泛的应用。将石墨烯应用于中药活性组分的电化学分析研究,不仅可以拓展石墨烯材料在生物分析领域中的应用,而且可为中药活性组分的电化学分析提供重要的理论和现实依据。当归始载于《神农本草经》,历代本草也均有记载,为伞形科植物当归Angelica sinensis (Oliv.) Diels的干燥根,有补血活血、润燥滑肠、调经止痛、生肌健骨的功效,为常用的传统中药。当归的主要成分为藁本内酯类及其异构物、香豆素类、黄酮类以及有机酸类和当归多糖等。当归的不同提取部分显示不同的药理活性,当归水提液具有明显的抗炎、抗损伤作用,当归挥发油对子宫平滑肌具有直接的抑制作用,当归醇提物具有抗血小板聚集、抗氧化等功效,当归中性油及酸性成分亦能增强巨噬细胞的吞噬功能和促进淋巴细胞转化。本论文的主要内容是基于石墨烯的电化学生物传感器构建及其对当归活性组分的灵敏测定及当归提取物和活性成分抗氧化活性研究,具体内容包括以下几个方面：1合成了聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)功能化的石墨烯纳米片(PDDA-G),采用滴涂法构建了PDDA功能化石墨烯修饰玻碳电极(PDDA-G/GCE),以此修饰电极作为工作电极,对阿魏酸的电化学行为进行了研究。表明PDDA-G/GCE对阿魏酸表现出良好的吸附能力,显著地提高了阿魏酸的信号强度,该电化学传感器也显示出较好的稳定性和抗干扰能力。通过优化实验参数,建立了一种对阿魏酸进行含量测定的电化学分析方法,其线性范围为8.95×10-8mol/L～5.29×10-5mol/L,检测限(S/N=3)为4.42×10-8mol/L,用于实际样品中阿魏酸的定量分析,结果满意。2通过一步电化学沉积的方法将电化学还原氧化石墨烯(ERGO)直接修饰到玻碳电极表面,得到电化学还原氧化石墨烯修饰玻碳电极(ERGO/GCE), ERGO/GCE显示出良好的电化学性能。以此电极为工作电极,探究了阿魏酸在电极上的电化学氧化还原行为,并建立了阿魏酸的电化学分析方法用于阿魏酸的含量测定,其线性范围为8.49×10-8mol/L～3.89×10-5mol/L,检测限(S/N=3)为2.06×10-8mol/L。对一些试验参数,如ERGO沉积时间、pH和富集条件等进行了优化,推算了电极反应的动力学参数,计算了电极的有效电化学表面积。·结果表明,所构建的电化学传感器对阿魏酸的测定也表现出良好的精密度、较好的稳定性和可再生性,可以应用于当归药材和生物样本中阿魏酸的含量测定。3通过构建磷脂双分子层(s-BLM)修饰的电化学生物传感器,以Fenton体系产生的羟自由基对s-BLM进行破坏,模拟人体内羟自由基对细胞膜的氧化损伤过程,而后以[Fe(CN)6]3-/4为探针溶液,依据修饰电极在探针溶液中响应电流值的变化,判断羟自由基对s-BLM的损伤程度。向Fenton体系中加入一定量的阿魏酸,依据阿魏酸加入前后响应电流值的变化判断阿魏酸对s-BLM氧化损伤的抑制作用。结果表明,当归活性成分阿魏酸可以有效地保护s-BLM免受由羟自由基引起的氧化损伤,具有明显的抗氧化活性。