引言
黄酮类化合物是一类结构多样的天然多酚类化合物,广泛分布于水果、蔬菜及其他植物来源中,具有多种生物活性和药理学活性[1]。其中,槲皮素(QR)是最丰富、研究最广泛的黄酮醇之一,存在于洋葱、苹果、葡萄、柑橘类水果、番茄、荞麦和茶叶等食物中[2], [3]。由于其具有强效的抗氧化、抗炎、降血糖、降血压、抗凝和心脏保护作用,槲皮素在制药、营养和生物医学研究中引起了极大关注,越来越多的证据支持其在慢性病预防和管理中的潜在作用[1], [4], [5]。
鉴于其重要的生物学意义以及在药物制剂、食品产品、植物提取物和生物体液中广泛存在的事实,准确测定复杂基质中的槲皮素具有重要的分析学意义。已开发出多种槲皮素分析方法,包括分光光度法、光谱荧光法、色谱法和电化学技术。每种分析方法在分析灵敏度、选择性、操作成本、环境可持续性、仪器要求和技术专长方面各有其独特的优势和局限性。因此,选择合适的分析方法不仅需要仔细考虑分析性能,还需要考虑方法的可持续性、实用性以及在现实实验室条件下的适用性。
分光光度法[6], [7], [8], [9], [10]和光谱荧光法[11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18]通常以其简单、低操作成本及适用于常规分析为特点,尤其适合资源有限的实验室。然而,这些技术在应用于高度复杂的基质时,可能表现出有限的选择性和灵敏度。色谱技术,特别是基于液相色谱(LC)的方法[19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29],在复杂样品分析方面具有更优的稳健性、分离效率和分析通用性。然而,这些方法通常伴随着较高的操作成本、大量的有机溶剂消耗、较高的能量需求以及较低的整体可持续性。相比之下,电化学方法[30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37], [38], [39], [40]具有出色的灵敏度、快速分析能力以及较低的环境影响,这得益于其最少的试剂消耗和较少的废物产生,尽管这些方法通常需要专业知识和精确的仪器校准。
近年来,传统分析方法相关的环境和健康问题日益受到关注,加速了全球向绿色分析化学(GAC)的转变。绿色分析方法旨在通过减少有害化学物质、溶剂消耗、废物产生和能量使用,在保持高效分析效率和可靠性的同时,最大限度地减小分析程序的生态足迹[41]。因此,可持续性评估已成为现代分析方法开发和评估的重要组成部分。
据此,本综述旨在全面评估在不同基质中测定槲皮素所报道分析方法的环保可持续性、实用性、分析性能和方法新颖性。本研究采用了多种可持续性和绿色性评估工具,对报道的分析方法进行了综合和多维度的评价。选择这些工具是因为它们提供了互补性的分析方法评估,全面涵盖环境影响、样品前处理可持续性、实际应用性、分析性能和创新性。与GAPI和分析生态标尺等早期绿色性指标主要强调环境方面不同,所选框架能够实现与绿色分析化学和白色分析化学原则相一致的整体评估。环境可持续性采用分析绿色性指标(AGREE)和AGREEprep绿色性指标(AGREE样品前处理评估工具)进行评估,其中AGREEprep专门根据绿色样品前处理的十大原则聚焦样品前处理程序的可持续性[42]。方法实用性和在实际实验室条件下的适用性采用点击分析化学指数(CACI)工具进行评估[43]。此外,采用多维评估平台(MA工具)方法对分析方法的综合"白色程度"进行评估,该方法整合了四个主要分析维度:环境可持续性(分析方法绿色评估指标GEMAM)、实用性和经济效率(蓝色评估图形指数BAGI)、分析性能(红色分析性能指数RAPI)和方法新颖性(紫色创新等级指数VIGI)[44]。
这些互补性评估工具的整合为超越传统性能特征的评估方法提供了全面框架。这种多维度评估鼓励采用更安全的试剂、环境可持续的实践以及切实可行的分析策略[45]。此外,本综述强调了在分析性能、环境责任、经济可行性、实际应用性和技术创新性之间实现最优平衡的重要性,从而支持建立更具可持续性的药物、食品和生物医学分析框架。
Rania M. Kamel | Fardous A. Mohamed | Noha M. Hosny