氧氟沙星 \\( Ofloxacin,OFLX\\) 又名氟嗪酸、奧復星,為白色或為黃色結晶性粉末; 無臭、味苦; 遇光漸變色。屬第三代喹諾酮類抗菌藥物,作為殺菌劑,通過作用于細菌 DNA 螺旋酶的 A 亞單位,抑制 DNA 的合成和復制而導致細菌死亡。
具有高效廣譜抗菌作用,尤其是對需氧革蘭氏陰性桿菌的抗菌活性高,并與其他抗生素間無交叉耐藥,使得其在臨床醫藥領域上應用較廣; 并且是治療呼吸道、泌尿道、腸道、皮膚、關節及軟組織等感染的有效藥物,但大劑量的服用可發生結晶尿、肝、腎功能減退等,因此,建立簡便、快速、準確的測定氧氟沙星的方法在臨床上有重要的意義。目前測定氧氟沙星含量的方法主要有分光光度法、高效液相色譜法、電化學分析方法、毛細管電泳法、化學發光法和熒光光度法。
電化學方法由于儀器便宜、測定快速、靈敏度高而在氧氟沙星的測定上有廣泛應用。本文制備了聚甘氨酸修飾電極,用循環伏安法研究了氧氟沙星在該修飾電極上的電化學行為,并測定了實際樣品中的氧氟沙星,該方法簡便、快速、靈敏、重現性好,結果較滿意。
1 實驗部分
1. 1 主要儀器與試劑
LK2005 型電化學工作站,天津市蘭力科化學電子高技術有限公司; 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,上海雷磁儀器廠。
氧氟沙星,中國藥品生物制品檢定所; 甘氨酸,天津市科密歐化學試劑有限公司; 氧氟沙星滴眼液,沈陽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,實驗用水為二次去離子水。涉及到的電位均相對于飽和甘汞電極的電極電位,實驗均在室溫下進行。
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進行精細打磨,再在拋光布上用 Al2O3粉拋光至鏡面,用水清洗,再依次用 1∶1 HNO3,1∶1 乙醇和二次水超聲清洗 3 min,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 1 ×10- 3mol / L 甘氨酸的 pH = 7 的磷酸鹽緩沖溶液 \\( 用高純度的氮氣事先除氧 10 min\\) 中采用循環伏安法在 -0. 2 ~2. 0 V 之間以100 mV / 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 實驗方法
采用循環伏安法移取適量的氧氟沙星儲備液,用 pH = 6. 0的 PBS 緩沖溶液稀釋至所需濃度,移入電解池,進行電化學試驗。在 0. 4 ~ 1. 4 V 之間進行線性掃描,富集 300 s 后,以0. 08 V / s 的掃描速率,記錄峰電流。每次掃描結束后,將電極置于 pH =6. 0 的 PBS 空白緩沖溶液中掃描至伏安圖穩定,即可活化電極表面,使電極具有良好的重現性。
2 實驗結果與討論
2. 1 氧氟沙星的電化學行為
本文采用循環伏安法測定氧氟沙星。圖 1 為 pH = 6. 0 的PBS 緩沖溶液中 1 × 10- 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伏安圖。從圖上可以看出,甘氨酸修飾過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,說明甘氨酸對氧氟沙星有催化氧化作用。而只有氧化峰出現表明,該反應為不可逆過程?!緢D1】
2. 2 甘氨酸聚合圈數對氧氟沙星測定的影響
用 pH =7 PBS 配制成 1 ×10- 3mol / L 的甘氨酸溶液。使用循環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控制。實驗數據表明,隨著掃描次數的增加背景電流增加,說明聚合物膜在不斷增長,進而說明甘氨酸通過電化學聚合沉積在石墨電極表面。同時考察了聚合圈數對氧氟沙星測定的影響。以 0. 1 V/s 的掃描速度在 -0. 2 ~2. 0 V 之間分別進行 8、10、12、14、16 圈的聚合。將聚合的電極自然晾干后,對 1 ×10- 4mol / L 氧氟沙星進行循環伏安測定。如圖 2 顯示:【圖2】
從8 圈逐漸增加到12 圈的過程中,氧化峰電流隨聚合圈數的增加而增加; 當聚合圈數超過 12 后,氧化峰電流隨聚合圈數的增加而降低,電子在過厚的膜中傳遞阻力變大,致使響應電流降低。因此本實驗選擇聚合圈數 12 作為最佳的聚合圈數。
2. 3 pH 的影響
在不同的 pH\\( 4. 0 ~ 9. 0\\) 的 NaH2PO4- Na2HPO4緩沖溶液中,對 1 ×10- 4mol / L 氧氟沙星進行線性掃描實驗,隨著 pH 從4. 0 逐漸增加到 6. 0 的過程中,氧化峰電流隨 pH 的增加而增加; 當 pH 超過 6. 0 后,氧化峰電流隨 pH 的增加而降低。因此本實驗選擇 pH =6. 0 作為最佳的測定 pH 值。氧化峰電位隨 pH的增加而逐漸向負電位移動,說明氧氟沙星的氧化過程有 H+參與。氧化峰峰電位 Ep與溶液在 pH =4. 0 ~9. 0 范圍內呈良好線性關系: Ep\\( V\\) =1. 277 -0. 0566pH,R =0. 9940。這表明相同數目的電子和質子參加到氧氟沙星的氧化過程。氧氟沙星的電極反應機理與文獻[12]報道一致。
2. 4 富集時間對峰電流的影響
富集時間的長短對氧氟沙星的氧化峰電流有很大的影響。
在相同條件下,富集時間越長,氧氟沙星的富集量越大,峰電流也相應的增加。如圖 3,富集時間從 0 s 逐漸增加到 350 s 的過程中,氧化峰電流隨富集時間的增加而增加; 當富集時間超過 200 s 后,氧化峰電流隨之增加變得緩慢。說明此時修飾電極表面吸附的氧氟沙星接近飽和,為了達到更好的富集效果,因此本實驗選擇 300 s 作為最佳的富集時間?!緢D3】
2. 5 掃描速度的影響
實驗表明,掃描速度會對氧化峰電流產生影響,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。氧化峰電流 Ipa 與掃描速度 ν 在 20 ~200 mV / s 之間呈良好的線性關系 \\( 如圖 4\\) ,其線性回歸方程為: Ipa\\( μA\\) = 12. 39 + 0. 1967ν\\( mV/s\\) ,R = 0. 9989。表明電極過程主要由吸附控制。但當掃描速度較高時,充電電流過大,不利于峰電流的測定,而掃描速度為 80 mV/s 時,信噪比最好,故本實驗選擇掃描速度為 80 mV/s?!緢D4】
2. 6 線性范圍、檢測限及電極重現性
在上述優化的實驗條件下,對氧氟沙星的氧化峰電流與濃度的關系進行了研究,發現在濃度為 4 ×10- 7~ 1 × 10- 5mol / L的范圍內,氧氟沙星的氧化峰電流 Ipa 與其濃度 C 呈良好的線性關系: Ipa\\( μA\\) = - 0. 2303 + 43. 74C\\( μmol/L\\) ,相關系數R = 0. 9984,檢測限為 3. 6 × 10- 8mol / L\\( 3 倍噪音法\\) 。每次測定后,在空白底液中循環掃描即可除去電極表面的吸附物,恢復電極活性。用同一只電極對 1 ×10- 5mol / L 的氧氟沙星平行測定 5次,相對標準偏差為1.0%,說明修飾電極有很好的重現性?!緢D5】
2. 7 干擾實驗
本文考察了一些常見物質對 1 × 10- 4mol / L 氧氟沙星測定的影響,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定。
2. 8 實際樣品的測定
表 1 滴眼液中氧氟沙星測定結果與回收率Table 1 Detection results of sample and test of recovery初始濃度/\\( ×10- 7mol / L\\)加入濃度/\\( ×10- 7mol / L\\)測定值/\\( ×10- 7mol / L\\)回收率R / %8. 3 5. 0 13. 31 100. 28. 3 10. 0 17. 87 95. 78. 3 15. 0 22. 65 95. 7取氧氟沙星 \\( 沈陽興齊眼藥股份有限公司\\) 滴眼液 1 支\\( 3 mg/mL,約為8. 3 ×10- 3mol / L\\) ,用 pH = 6. 0 的 PBS 緩沖溶液稀釋至 8. 3 × 10- 7mol / L,做加標回收實驗,分別加入 5 ×10- 7mol / L、1 × 10- 6mol / L、1. 5 × 10- 6mol / L 氧氟沙星標準溶液,按上述方法測定氧氟沙星的含量,回收率為 95. 7% ~100. 2% ,如表 1 所示?!颈?】
3 結 論
本文報道了制備甘氨酸修飾石墨電極的方法,研究了氧氟沙星在該修飾電極上的電化學行為。實驗結果表明,該修飾電極可以明顯提高氧氟沙星的電化學響應,重現性好,準確度高,可用于常用氧氟沙星藥物的檢測。
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