對乙酰氨基酚在分子印跡膜修飾玻碳電極上的電化學行為及測定

1、第 31卷 第 5期 2012年 5月 分析測試學報FENXI CESHI XUEBAO (Journal of Instrumental Analysis Vol. 31No. 5589 592收稿日期 :20111221; 修回日期 :20120104基金項目 :國家自然科學基金項目資助 (21005021; 廣東省科技計劃項目資助 (2009198*通訊作者 :張珍英 , 博士 , 副教授 , 研究方向 :藥物分析 , Tel :02039352135, E mail :zzy509163. com對乙酰氨基酚在分子印跡膜修飾玻碳電極上的電化學行為及測定周清 1, 劉嵐 2, 翟海云 1

2、, 朱明芳 1, 張珍英1*(1廣東藥學院 藥科學院 , 廣東 廣州 510006; 2中山大學 化學與化學工程學院 , 廣東 廣州 510275摘要 :以對乙酰氨基酚 (PCT 為模板分子 , 甲基丙烯酸為功能單體 , 采用光引發(fā)原位聚合法在玻碳電極(GCE 表面聚合成膜 , 以甲醇 甲酸將模板分子洗脫 , 制得對乙酰氨基酚分子印跡膜修飾電極 (MIP GCE , 建立了該電極直接測定 PCT 的分析方法 。 結果表明 , 該傳感器具有較高的選擇性和靈敏度 , PCT 濃度在 5. 0 105 1. 0 103mol L 1范圍內與其峰電流呈良好的線性關系 , 檢出限為 1. 4 106mo

3、l L 1。 應用 該法測定藥物中 PCT 的含量 , 在干擾物質共存情況下的回收率為 96% 105%。 關鍵詞 :對乙酰氨基酚 ; 分子印跡膜 ; 玻碳電極 ; 電化學 ; 原位聚合 ; 光引發(fā) 中圖分類號 :O657. 1; TQ460. 72文獻標識碼 :A文章編號 :10044957(2012 05058905doi :10. 3969/j.issn. 10044957. 2012. 05. 015Electrochemical Behavior and Determination of Paracetamol at MolecularImprinted Film Modified

4、Glassy Carbon ElectrodeZHOU Qing 1, LIU Lan 2, ZHAI Hai-yun 1, ZHU Ming-fang 1, ZHANG Zhen-ying 1*(1Department of Pharmacy , Guangdong Pharmaceutical University , Guangzhou 510006, China ; 2School ofChemistry and Chemical Engineering , Sun Yat-sen University , Guangzhou 510275, China Abstract :Using

5、 paracetamol (PCT as template and methylacrylic acid as functional monomer , a mo-lecular imprinted polymer film was synthesized on the surface of glassy carbon electrode (GCE through in-situ polymerization by UV irradiationAfter the template was removed with methanol and formic acid mixture solutio

6、n , a paracetamol imprinted polymer film modified glassy carbon electrode (MIP GCE was prepared , and a method for the determination of PCT was developed with MIP GCEThe sensor exhibited a good selectivity and sensitivityThe calibration curve was linear in the range of 5. 0 1051. 0 103mol L 1with a

7、detection limit of 1. 4 106mol L 1The method was applied in the determination of PCT in drugs , with recoveries of 96%105%Key words :paracetamol ; molecular imprinted film ; glassy carbon electrode ; electrochemistry ; in-situ polymerization ; UV irradiation對乙酰氨基酚 (Paracetamol , PCT 俗稱撲熱息痛 , 是一種乙酰苯胺

8、類解熱鎮(zhèn)痛藥 , 用于感冒發(fā)燒 、關節(jié)痛 、 神經痛 、 偏頭痛等癥 , 在西藥及中西藥合劑中廣泛使用 , 因其安全有效 , 在我國以及歐美等國家被作為 OTC 藥物上市銷售12, 對 PCT 的測定是相關藥物質量控制的基本要求 。 目前關于 PCT 測 定的文獻已有很多報道 , 方法也比較成熟 , 主要有分光光度法34、 高效液相色譜法 57等 , 2010版 中國藥典采用高效液相色譜法測定 , 電化學測定方法也有相關報道810。 玻碳電極由于較好的穩(wěn)定性和重現性在電分析中被廣泛應用 , 但其選擇性 、 靈敏度均不高 , 通過修飾進行彌補是常用的方法1113。 由于分子印跡聚合物的特異性識別

9、能力 , 以分子印跡膜作為傳感介質修飾玻碳電極的表面能大大提高電極的選擇性 、 增加其靈敏度 , 使一些原來不能或者需要前處理之后才能測定的樣品實現了直接測定1416。 本文采用光引發(fā)原位聚合法在玻碳電極 (GCE 表面聚合成 PCT 分子印跡修飾膜 , 建立了用該膜修飾電極直接測定 PCT 的方法 , 并將該法應用于西藥復方和中西 藥合劑中 PCT 含量的測定 , 結果滿意 。分析測試學報 第 31卷1實驗部分 1. 1儀器與試劑對乙酰氨基酚對照品 (中國藥品生物制品檢定所 ; 甲基丙烯酸 (MAA , 成都市科龍化學試劑廠 、 乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EDMA , 阿拉丁試劑有限公司 、

10、偶氮二異丁腈 (AIBN , 天津市科密歐化學試 劑有限公司 均為分析純試劑 ; 紫外燈 (100W , 中心波長 365nm , 廣東好豐光照明有限公司 ; 美撲偽 麻片 (中美史克天津制藥有限公司 ; 感冒靈膠囊 (三九醫(yī)藥股份有限公司 ; 其余試劑均為分析純 , 實 驗用水為蒸餾水 。Ingsens-1010s 電化學工作站 (盈思儀器 (廣州 有限公司 ; 玻碳電極 、 Ag AgCl (飽和 KCl 電極 、鉑電極 (上海辰華儀器有限公司 ; pHS-25型酸度計 (上海雷磁新涇儀器有限公司 。 1. 2實驗方法1. 2. 1修飾電極的制備 精密稱取 PCT 模板分子 1mmol 置

11、于 15mL 錐形瓶中 , 加入 2mL 甲醇并超聲振蕩 , 待模板分子全部溶解后 , 再加入 4mmol 甲基丙烯酸 (MAA 、 1mL 乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA 、 30mg 偶氮二異丁腈 (AIBN , 通氮氣 10min , 低溫保存?zhèn)溆?。玻碳電極依次用 0. 3、 0. 05m 的 Al 2O 3粉末在麂皮上打磨后超聲洗凈 。 將 2L 的上述混合液滴 加 、 布滿在玻碳電極表面 , 蓋上蓋玻片 , 置紫外燈箱 (控制溫度低于 5 中照射 3h 。 聚合完成后取下 蓋玻片 , 將電極置于甲醇 甲酸 (70 30 中攪拌洗脫 30min , 經重復洗脫 3次后 , 換甲醇洗凈

12、備用 。非印跡電極 (NIP GCE 除不加模板分子外 , 其余步驟相同 。 1. 2. 2樣品前處理 取美撲偽麻片或感冒靈膠囊內容物研細 , 準確稱取適量于錐形瓶中 , 加甲醇超聲提取 30min , 濾膜 (0. 22m 過濾 , 取適量濾液用甲醇稀釋定容至容量瓶中 , 搖勻 , 備用 。 1. 2. 3電化學測試 取一定量的試樣溶液于容量瓶中 , 用鹽酸溶液稀釋定容 , 搖勻后倒出適量試液于小燒杯中 , 插入三電極系統(tǒng) , 于 0. 30V 富集 150s , 以 100mV s 1的掃速掃描至 1. 10V , 記錄其在0. 78V 附近的峰電位及峰電流 。2結果與討論2. 1修飾結果

13、的電化學表征將 MIP GCE 在未洗脫 、 部分洗脫 、 完全洗脫模板分子 3種情況下 , 于 0. 1mol L 1的 HCl 溶液 中掃描 , 結果如圖 1所示 。 由圖可以看出 , 隨著模板分子逐漸被洗脫 , 峰電流降低 ; 洗脫 3次以上的峰電流降低至接近 0。 將洗脫后的 MIP GCE 與 GCE 分別在空白溶液中掃描 , 兩電極的基線電流相當 , 表明模板分子已被洗脫干凈。 圖 1MIP GCE 在空白溶液中的循環(huán)伏安圖 Fig. 1Cyclic voltammograms of blanksolution at MIP GCEabefore removing template

14、 ; bpartly removingtemplate ; cafter removing template2. 2PCT 在 MIP GCE 上的循環(huán)伏安行為分別在 NaH 2PO 4NaOH 、 B R 、 HAc NaAc 、HNO 3、 H 2SO 4、 HCl 緩沖溶液中對 1. 0 104mol L 1的 PCT 標準溶液進行試驗 , 結果發(fā)現在不同的緩 沖溶液及 pH 值條件下 , PCT 在 MIP GCE 上呈現兩 種伏 安 行 為 。 在 酸 度 較 低 的 緩 沖 溶 液 HAc NaAc (pH 4. 5 中呈現較對稱的氧化和還原峰 , 其電位分 別位于 0. 62V

15、及 0. 52V 附近 ; 在酸度較高的緩沖溶 液 HCl (pH 0. 5 中只呈現 1個明顯的氧化峰 , 其峰電 位在 0. 78V 附近 , 且峰電流較大 , 穩(wěn)定性好 (見圖 2 , 因此本文選取該峰作為測量峰 。用 MIP GCE 、 NIP GCE 、 GCE 分別測量相同 濃度的 PCT 標準溶液 , 所得結果如圖 3所示 。 由圖 3可以看出 , MIP GCE 的峰電流最大 , NIP GCE 次 之 , GCE 裸 電 極 最 小 , 說 明 MIP GCE 表 現 出 對95第 5期 周 清等 :對乙酰氨基酚在分子印跡膜修飾玻碳電極上的電化學行為及測定 圖 2PCT 在不

16、同緩沖溶液中的循環(huán)伏安圖 Fig. 2Cyclic voltammograms of PCTin different buffer solutionsaHAc NaAc , pH 4. 5; bHCl , pH 0. 5PCT 的特異性吸附能力 , 從而使得響應電流增大 , 增 大量 約 為 GCE 裸 電 極 的 1倍 , 峰 位 亦 從 0. 69V (GCE 移至 0. 78V (MIP GCE 。2. 3實驗條件的優(yōu)化由于不同濃度的 PCT 在 MIP GCE 表面上達到 平衡所需的時間不同 , 濃度越小 , 達到吸附平衡所 需要的時間越長 , 反之越短 。 為使不同濃度 PCT 均

17、有較大的 響 應 值 , 本 文 在 兩 個 不 同 的 濃 度 (1. 0 104、 1. 0 105mol L 1 下測定攪拌富集時間對峰 電流的影響 。 結果發(fā)現富集時間為 200s 時 , 兩個濃 度 PCT 溶液的峰電流均達到最大 。進一步考察了掃描速率對峰電流及峰形的影響 ,固 定 PCT 標 液 濃 度 為 1. 0 104mol L 1, 按 圖 33種電極在相同濃度 PCT 標準 溶液中的循環(huán)伏安圖Fig. 3Cyclic voltammograms of PCT standard solution at three electrodesaMIP GCE ; bNIP GCE

18、 ; cGCE“ 1. 2. 3” 所述方法 , 設定掃描速率分別為 50、 100、 200、 300、 400、 500mV s 1進行試驗 。 結果顯示 , 隨著掃描速率的不斷增大 , 峰電流不斷增加 , 峰電 位稍向右移動 , 但峰形逐漸變差 , 為獲得較好的信 噪 比 及 較 好 的 峰 形 , 實 驗 選 擇 掃 描 速 率 為 100mV s 1。2. 4干擾實驗選取結構與 PCT 相近的對硝基苯酚 、 間苯二酚及 -萘酚 3種干擾物 , 按照一定量分別加入 PCT 標準溶 液中 , 在優(yōu)化實驗條件下用 MIP GCE 電極測定其伏 安行為 (見圖 4 。 結果發(fā)現對硝基苯酚 、

19、 間苯二酚在 加入量相當于樣品中 PCT 量的 100%時基本不干擾測 定 ; -萘酚在加入量相當于樣品中 PCT 量的 20%時即干擾測定 , 其加入量為 PCT 量的 100%時 , PCT 的峰基本上被掩蓋 ; 加入大量的 Na +、 K +、 Ca 2+、 Mg 2+、 NH +4、 Cl 、 SO 24等無機離子不干擾測定 。同時與 NIP GCE 、 GCE 裸電極做了比較 , 發(fā)現該兩種電極對無機離子的抗干擾能力均較強 , GCE 裸電極對對硝基苯酚及間苯二酚有一定的抗干擾能力 , NIP GCE 對上述 3種酚類物質的抗干擾能力均 較差 。2. 5電極的重復性與重現性新制作的修

20、飾電極在空白溶液中掃描處理穩(wěn)定后 , 連續(xù)測定同一 PCT 標準溶液 10次 , RSD 為 0. 4%, 說明該修飾電極的精密度好 ; 相同條件下平行制作 5支電極 , 測定同一 PCT 標準溶液 , RSD 為 2. 6%, 說明電極的重現性較好 。2. 6線性范圍與檢出限配制一系列不同濃度的 PCT 標準溶液 , 在優(yōu)化實驗條件下用 MIP GCE 電極測定其峰電流 , 結果發(fā)現 PCT 濃度在 5. 0 105 1. 0 103mol L 1范圍內與峰電流呈良好線性關系 (見圖 5 , 線性方程為 I PC =2. 5568c +0. 3195(r =0. 9999 , 檢出限 (S

21、/N=3 為 1. 4 106mol L 1, 說明此修飾電極的 線性范圍較寬 、 靈敏度較高 。2. 7實際樣品測定在優(yōu)化實驗條件下 , 采用 MIP GCE 電極分別測定美撲偽麻片及感冒靈膠囊中的 PCT 含量 , 按 “ 1. 2. 2” 方法對樣品進行處理 , 實驗結果見表 1。 從表 1可知 , 該法在干擾物質共存情況下直接測定藥物 中 PCT 的回收率為 96% 105%, 表明該法準確可靠 , 可直接用于實際樣品中 PCT 的測定 。195分析測試學報 第 31卷 圖 4MIP GCE 在加入不同干擾物的 PCT 標準溶液中的循環(huán)伏安圖Fig. 4Cyclic voltammog

22、rams of PCT standardwith different interfering substancesaPCT standard ; b100%p -nitrophenol ; c100%dioxy-benzene ; d20%-naphthol ; e100%-naphthol圖 5MIP GCE 在不同濃度 PCT 標準溶液中的循環(huán)伏安圖Fig. 5Cyclic voltammograms of different concentration PCT standard at MIP GCEinsert :relationship between concentrationof

23、PCT and current intensity表 1藥品中 PCT 的加標回收率 (n =3Table 1Recoveries of PCT in drug samples (n =3Sample *Original c /(104mol L 1Added c /(104mol L 1Foundc /(104mol L 1 RecoveryR /%RSDs r /%A11. 5331. 0002. 565, 2. 571, 2. 567103, 104, 1040. 29A21. 5332. 0003. 577, 3. 584, 3. 587102, 103, 1030. 26A31. 5

24、335. 0006. 437,6. 456, 6. 47698, 98, 990. 40B11. 5771. 0002. 538, 2. 571, 2. 53996, 96, 960. 16B21. 5772. 0003. 637,3. 670, 3. 676103, 105, 1051. 03B31. 5775. 0006. 482,6. 513, 6. 47898, 99, 980. 39*A :compound dextromethorphan hydrobromide tablets (美撲偽麻片 ; B :ganmaoling capsule (感冒靈膠囊 參考文獻 :1Wang L

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