氧氟沙星在聚甘氨酸修飾電極上的電化學(xué)行為,分析化學(xué)論文

氧氟沙星在聚甘氨酸修飾電極上的電化學(xué)行為,分析化學(xué)論文氧氟沙星(Ofloxacin，OFLX)又名氟嗪酸、奧復(fù)星，為白色或?yàn)辄S色結(jié)晶性粉末;無(wú)臭、味苦;遇光漸變色。屬第三代喹諾酮類(lèi)抗菌藥物，作為殺菌劑，通過(guò)作用于細(xì)菌DNA螺旋酶的A亞單位，抑制DNA的合成和復(fù)制而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。具有高效廣譜抗菌作用，尤其是對(duì)需氧革蘭氏陰性桿菌的抗菌活性高，并與其他抗生素間無(wú)穿插耐藥，使得其在臨床醫(yī)藥領(lǐng)域上應(yīng)用較廣;并且是治療呼吸道、泌尿道、腸道、皮膚、關(guān)節(jié)及軟組織等感染的有效藥物，但大劑量的服用可發(fā)生結(jié)晶尿、肝、腎功能減退等，因而，建立簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的測(cè)定氧氟沙星的方式方法在臨床上有重要的意義。當(dāng)前測(cè)定氧氟沙星含量的方式方法主要有分光光度法、高效液相色譜法、電化學(xué)分析方式方法、毛細(xì)管電泳法、化學(xué)發(fā)光法和熒光光度法。電化學(xué)方式方法由于儀器便宜、測(cè)定快速、靈敏度高而在氧氟沙星的測(cè)定上有廣泛應(yīng)用。本文制備了聚甘氨酸修飾電極，用循環(huán)伏安法研究了氧氟沙星在該修飾電極上的電化學(xué)行為，并測(cè)定了實(shí)際樣品中的氧氟沙星，該方式方法簡(jiǎn)便、快速、靈敏、重現(xiàn)性好，結(jié)果較滿(mǎn)意。1實(shí)驗(yàn)部分1.1主要儀器與試劑LK2005型電化學(xué)工作站，天津市蘭力科化學(xué)電子高技術(shù)有限公司;三電極體系:聚甘氨酸修飾石墨電極為工作電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，鉑電極為輔助電極。PHS－3C型酸度計(jì)，上海雷磁儀器廠(chǎng)。氧氟沙星，中國(guó)藥品生物制品檢定所;甘氨酸，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;氧氟沙星滴眼液，沈陽(yáng)興齊眼藥股份有限公司;磷酸氫二鈉;磷酸二氫鈉，所有試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水。牽涉到的電位均相對(duì)于飽和甘汞電極的電極電位，實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行。1.2修飾電極的制備石墨電極在使用前先用金相砂紙粒度從粗到細(xì)進(jìn)行精細(xì)打磨，再在拋光布上用Al2O3粉拋光至鏡面，用水清洗，再依次用1∶1HNO3，1∶1乙醇和二次水超聲清洗3min，活化后用二次水沖洗，晾干備用。將處理好的石墨電極，在含有110－3mol/L甘氨酸的pH=7的磷酸鹽緩沖溶液(用高純度的氮?dú)馐孪瘸?0min)中采用循環(huán)伏安法在－0.2～2.0V之間以100mV/s的掃描速度聚合12圈，聚合后取出自然晾干備用。即制得聚甘氨酸修飾石墨電極。1.3實(shí)驗(yàn)方式方法采用循環(huán)伏安法移取適量的氧氟沙星儲(chǔ)備液，用pH=6.0的PBS緩沖溶液稀釋至所需濃度，移入電解池，進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)。在0.4～1.4V之間進(jìn)行線(xiàn)性?huà)呙?，富?00s后，以0.08V/s的掃描速率，記錄峰電流。每次掃描結(jié)束后，將電極置于pH=6.0的PBS空白緩沖溶液中掃描至伏安圖穩(wěn)定，即可活化電極外表，使電極具有良好的重現(xiàn)性。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論2.1氧氟沙星的電化學(xué)行為本文采用循環(huán)伏安法測(cè)定氧氟沙星。圖1為pH=6.0的PBS緩沖溶液中110－4mol/L的氧氟沙星在裸石墨電極與甘氨酸修飾后的石墨電極上的循環(huán)伏安圖。從圖上能夠看出，甘氨酸修飾過(guò)的石墨電極與裸石墨電極相比，氧氟沙星的氧化峰有顯著的提高，講明甘氨酸對(duì)氧氟沙星有催化氧化作用。而只要氧化峰出現(xiàn)表示清楚，該反響為不可逆經(jīng)過(guò)?！緢D1】2.2甘氨酸聚合圈數(shù)對(duì)氧氟沙星測(cè)定的影響用pH=7PBS配制成110－3mol/L的甘氨酸溶液。使用循環(huán)伏安法將甘氨酸溶液電聚合到石墨電極上。聚合膜厚度可由掃描圈數(shù)控制。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示清楚，隨著掃描次數(shù)的增加背景電流增加，講明聚合物膜在不斷增長(zhǎng)，進(jìn)而講明甘氨酸通過(guò)電化學(xué)聚合沉積在石墨電極外表。同時(shí)考察了聚合圈數(shù)對(duì)氧氟沙星測(cè)定的影響。以0.1V/s的掃描速度在－0.2～2.0V之間分別進(jìn)行8、10、12、14、16圈的聚合。將聚合的電極自然晾干后，對(duì)110－4mol/L氧氟沙星進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)定。如此圖2顯示:【圖2】從8圈逐步增加到12圈的經(jīng)過(guò)中，氧化峰電流隨聚合圈數(shù)的增加而增加;當(dāng)聚合圈數(shù)超過(guò)12后，氧化峰電流隨聚合圈數(shù)的增加而降低，電子在過(guò)厚的膜中傳遞阻力變大，致使響應(yīng)電流降低。因而本實(shí)驗(yàn)選擇聚合圈數(shù)12作為最佳的聚合圈數(shù)。2.3pH的影響在不同的pH(4.0～9.0)的NaH2PO4－Na2HPO4緩沖溶液中，對(duì)110－4mol/L氧氟沙星進(jìn)行線(xiàn)性?huà)呙鑼?shí)驗(yàn)，隨著pH從4.0逐步增加到6.0的經(jīng)過(guò)中，氧化峰電流隨pH的增加而增加;當(dāng)pH超過(guò)6.0后，氧化峰電流隨pH的增加而降低。因而本實(shí)驗(yàn)選擇pH=6.0作為最佳的測(cè)定pH值。氧化峰電位隨pH的增加而逐步向負(fù)電位移動(dòng)，講明氧氟沙星的氧化經(jīng)過(guò)有H+介入。氧化峰峰電位Ep與溶液在pH=4.0～9.0范圍內(nèi)呈良好線(xiàn)性關(guān)系:Ep(V)=1.277－0.0566pH，R=0.9940。這表示清楚一樣數(shù)目的電子和質(zhì)子參加到氧氟沙星的氧化經(jīng)過(guò)。氧氟沙星的電極反響機(jī)理與文獻(xiàn)［12］報(bào)道一致。2.4富集時(shí)間對(duì)峰電流的影響富集時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)氧氟沙星的氧化峰電流有很大的影響。在一樣條件下，富集時(shí)間越長(zhǎng)，氧氟沙星的富集量越大，峰電流也相應(yīng)的增加。如此圖3，富集時(shí)間從0s逐步增加到350s的經(jīng)過(guò)中，氧化峰電流隨富集時(shí)間的增加而增加;當(dāng)富集時(shí)間超過(guò)200s后，氧化峰電流隨之增加變得緩慢。講明此時(shí)修飾電極外表吸附的氧氟沙星接近飽和，為了到達(dá)更好的富集效果，因而本實(shí)驗(yàn)選擇300s作為最佳的富集時(shí)間。【圖3】2.5掃描速度的影響實(shí)驗(yàn)表示清楚，掃描速度會(huì)對(duì)氧化峰電流產(chǎn)生影響，氧化峰電流隨掃描速度增加而增加，峰形變寬，背景電流也增加，峰電位向正方向移動(dòng)。氧化峰電流Ipa與掃描速度在20～200mV/s之間呈良好的線(xiàn)性關(guān)系(如此圖4)，其線(xiàn)性回歸方程為:Ipa(A)=12.39+0.1967(mV/s)，R=0.9989。表示清楚電極經(jīng)過(guò)主要由吸附控制。但當(dāng)掃描速度較高時(shí)，充電電流過(guò)大，不利于峰電流的測(cè)定，而掃描速度為80mV/s時(shí)，信噪比最好，故本實(shí)驗(yàn)選擇掃描速度為80mV/s。【圖4】2.6線(xiàn)性范圍、檢測(cè)限及電極重現(xiàn)性在上述優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)氧氟沙星的氧化峰電流與濃度的關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)如今濃度為410－7～110－5mol/L的范圍內(nèi)，氧氟沙星的氧化峰電流Ipa與其濃度C呈良好的線(xiàn)性關(guān)系:Ipa(A)=－0.2303+43.74C(mol/L)，相關(guān)系數(shù)R=0.9984，檢測(cè)限為3.610－8mol/L(3倍噪音法)。每次測(cè)定后，在空白底液中循環(huán)掃描即可除去電極外表的吸附物，恢復(fù)電極活性。用同一只電極對(duì)110－5mol/L的氧氟沙星平行測(cè)定5次，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.0%，講明修飾電極有很好的重現(xiàn)性?！緢D5】2.7干擾實(shí)驗(yàn)本文考察了一些常見(jiàn)物質(zhì)對(duì)110－4mol/L氧氟沙星測(cè)定的影響，100倍的Mg2+、Ca2+、SO2－4，10倍的多巴胺、葡萄糖，1倍的抗壞血酸、L－酪氨酸不干擾氧氟沙星的測(cè)定。2.8實(shí)際樣品的測(cè)定表1滴眼液中氧氟沙星測(cè)定結(jié)果與回收率Table1Detectionresultsofsampleandtestofrecovery初始濃度/(10－7mol/L)參加濃度/(10－7mol/L)測(cè)定值/(10－7mol/L)回收率R/%8.35.013.31100.28.310.017.8795.78.315.022.6595.7取氧氟沙星(沈陽(yáng)興齊眼藥股份有限公司)滴眼液1支(3mg/mL，約為8.310－3mol/L)，用pH=6.0的PBS緩沖溶液稀釋至8.310－7mol/L，做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，分別參加510－7mol/L、110－6mol/L、1.510－6mol/L氧氟沙星標(biāo)準(zhǔn)溶液，按上述方式方法測(cè)定氧氟沙星的含量，回收率為95.7%～100.2%，如表1所示?！颈?】3結(jié)論本文報(bào)道了制備甘氨酸修飾石墨電極的方式方法，研究了氧氟沙星在該修飾電極上的電化學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示清楚，該修飾電極能夠明顯提高氧氟沙星的電化學(xué)響應(yīng)，重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度高，可用于常用氧氟沙星藥物的檢測(cè)。以下為參考文獻(xiàn)［1］ImamuraM．，ShibamuraI，HayakawaI，OsadaY．InhibitionofDNAgyrasebyopticallyactiveofloxacin［J］．Antimicrob．Agents．Chemother．，1987，31:325－327．［2］TanakaM，SatoK，KimuraY，etal．InhibitionbyquinolonesofDNAgyrasefromStaphylococcusaureus［J］．Antimicrob．Agents．Chemother．，1991，35:1489－1491．［3］王衛(wèi)平．紫外分光光度法測(cè)定氧氟沙星含量［J］．鄭州大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版，2003，37(5):786．［4］SunY，ZhangZ，XiZ．Directelectrogeneratedchemiluminescencedetectioninhigh－performanceliquidchromatographyfordeterminationofofloxacin［J］．Anal．Chim．Act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