“至善神农,至精本草”,中药是我国5000年的传统文化瑰宝,资源丰富,历史悠久,有着自己独特的理论和宝贵的经验。近年来,因为中药独特的疗效,世界各国对此也表示了青睐和重视,与此同时中药的质量控制问题也受到越来越多的关注。长期以来,传统的中药分析方法因在灵敏度或准确度等方面的缺陷在一定程度上制约其在中药质量控制领域的应用发展,这成为制约我国中药及其产品走出国门走向国际的障碍之一。要使中药走出国门,真正的被全世界接受,我们需要大力加强中药质量控制力度并提高中药质量控制的标准。发展简单便捷高效的中药材质量控制技术成为了众多科学家开展中药质量控制研究的关注热点。与传统方法相比较,电化学分析方法则体现出低成本、操作简便、前处理简单、响应快,耗能低、仪器微小、适用于现场在线分析等优势,在现场开展中药材质量检测技术方法的研究和应用中越来越被关注和提倡。本研究运用电化学分析技术对中药质量控制开展系统研究,在中药质量控制方面开展了几方面的研究工作。首先设计了两款新型的电化学DNA传感器,通过β-环糊精与四二茂铁的主客体识别作用产生电化学响应信号,并通过电化学活性探针、催化发夹自组装信号等手段提高电化学生物传感器响应信号强度以实现对贵重中药材冬虫夏草的基因鉴别;其次我们基于DNA步行器和四二茂铁双重信号放大策略原理构建电化学生物传感器并用于中药材冬虫夏草中重金属Hg2+的定量测定;再次我们利用电化学方法开展了中药大黄中大黄酸的含量测定,对利用电化学微分脉冲伏安法测定中药大黄中大黄酸的方法学进行了系统研究。具体研究结果如下:（1）基于β-CD与新四二茂铁化合物主客体识别作用的电化学DNA传感器的构建及冬虫夏草的鉴别研究此部分,我们首先设计并合成了一种新的四二茂铁化合物,在此基础上以该四二茂铁化合物和β-环糊精为电化学标识物构建了一款新的基于电化学DNA传感器,该电化学生物传感器根据β-环糊精与四二茂铁化合物的主客体识别作用产生并放大DPV电化学信号强度。首先,选择具有茎环结构的核酸适体探针在3’和5’端用四二茂铁化合物进行标记,探针的闭环结构阻止了四二茂铁到达电极表面。然而,在目标冬虫夏草基因处理后,茎环结构打开,因此,四二茂铁可以通过主客体识别作用快速附着到电极上,随后测量四二茂铁产生的电化学信号。本方法所构建的杂交过程直接在溶液中进行,不需要事先固定探针,同时避免了不必要的电极修饰。这种设计的传感器检测限低至1.5×10-12M。（2）基于目标循环CHA及新四二茂铁化合物与β-CD之间主客体识别作用相结合的双重信号放大策略的电化学DNA传感器的构建及冬虫夏草的鉴别研究在此部分,我们对第一部分构建的传感器进行了优化,在目标循环催化发夹自组装（CHA）策略的基础上,根据β-CD与新四二茂铁化合物之间的主客体识别作用构建了一款新的具有双重信号放大策略的电化学DNA传感器,该传感器在电化学检测过程中可以通过双重信号放大策略产生高效扩增电化学信号。所构建的该电化学DNA传感器通过β-CD与四二茂铁化合物之间主客体识别将四二茂铁-DNA与β-CD-AUE相连,同时催化发夹的自组装反应因其特异的碱基配对通过循环利用靶核酸片段,导致所构建的电化学生物传感器的响应信号强度大大提高。所构建的电化学生物传感器实现了对冬虫夏草基因的超灵敏检测,最低检测下限为0.17p M。本研究为冬虫夏草的检测提供了一种有效的技术方法,具有背景信号低、检测限低、仪器设备简单等特点。（3）基于DNA步行器和新四二茂铁化合物双重信号放大策略的电化学生物传感器的构建及冬虫夏草中Hg2+的测定研究此部分,我们在DNA步行器和四二茂铁双重信号放大策略的基础上构建了一款高度集成的电化学生物传感器,并用于中药材冬虫夏草中重金属Hg2+的高灵敏测定。由于二价汞离子可以形成稳定的胸腺嘧啶-汞离子-胸腺嘧啶碱基对(T-Hg2+-T),我们通过引入一个辅助DNA,这一辅助DNA可以与锁链发生高效率的杂交反应,从而导致Hg2+触发DNA酶行走链,自动连续切断四二茂铁标记的底物链,同时由于DNA步行器自行行走策略,一个Hg2+可以引起多次DPV响应,导致电化学响应信号强度显著下降。在最佳测定条件下,DPV电信号强度与Hg2+浓度在0.1p M～0.195μM范围内线性关系良好,检测限可达4.8 f M。即使在处理中药材等复杂样品时如冬虫夏草样品,也能正常工作,Hg2+的回收率为97～103%,总平均回收率为99.49%,RSD均小于3.0%。该电化学传感平台具有无试剂、自供能、灵敏度高、操作简单方便等特点,为环境和中药材样品中Hg2+的检测提供了广阔的技术和应用前景。（4）基于电化学技术微分脉冲伏安法的中药材大黄中大黄酸含量测定方法学研究此部分,我们研究了大黄酸在玻碳电极（GCE）上的电化学行为,并采用微分脉冲伏安法建立了中药材大黄提取物中大黄酸含量测定的电化学方法,该方法具有操作简单、快速、灵敏的特点。本部分我们分别考察了浸提法、煮沸法和超声法等提取方法对大黄中大黄酸的提取效率,以及不同提取时间对大黄中大黄酸提取效率的影响,并采用微分脉冲法测定最佳提取方法所得提取液中大黄酸的含量。同时将电化学方法测定结果与用HPLC法测定提取液中大黄酸的含量结果进行了对比。通过电化学方法和高效液相色谱法的测定结果比较,确定了电化学方法测定大黄中大黄酸时的最佳测定条件及大黄酸的最佳提取方法,以及电化学分析法在中药有效成分含量测定中的优点。大黄中大黄酸的最佳提取条件为95%乙醇浸提50～60 min;在最佳条件下进行测定,DPV电信号强度与大黄酸浓度在0.0270～0.0470mg/ml范围内线性关系良好,相关系数r~2为0.9992,大黄酸回收率在97～105%之间,相对标准偏差RSD均小于4%。实验表明电化学方法表现出了高选择性和准确度高的优点。本论文的研究成果不仅可以建立基于电化学中药材基因鉴别传感器原理的中药材的快速鉴别方法,同时实现中药材中有害物质检测的电化学传感方法的建立,更可以为中药材中有效成分的电化学定量分析方法的建立奠定基础,从而通过现代科学技术手段最大限度提高中药质量控制结果的准确性,为实现中药质量控制现代化提供有力的科学技术支持,从而为将电化学分析方法应用于中药材质量控制研究提供新的思路。