撲爾敏的經(jīng)典B-Z振蕩體系的研究

賴紅偉 曹宏梅 趙文秀

?實驗研究?

撲爾敏的經(jīng)典B-Z振蕩體系的研究

賴紅偉 曹宏梅 趙文秀

目的 研究撲爾敏藥物對經(jīng)典B-Z振蕩體系的影響。方法 在連續(xù)攪拌反應器中, 基于B-Z振蕩體系, 加入一定量的撲爾敏, 考察其對周期和振幅的擾動。結(jié)果 撲爾敏對振蕩體系產(chǎn)生了明顯的擾動, 周期和振幅的變化率與所加入撲爾敏的濃度呈良好的線性關(guān)系。結(jié)論 由此建立了一種簡便的撲爾敏化學振蕩的分析方法, 為其臨床用藥提供了一定理論證據(jù)。

撲爾敏；B-Z振蕩；化學振蕩；連續(xù)攪拌反應器

撲爾敏是一種常用的抗組胺藥, 適用于各種過敏性疾病。因其具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制等副作用,可影響患者的正常工作和生活。但因其價格低廉,作用時間短, 故仍然是在中國農(nóng)村地區(qū)或基層醫(yī)療機構(gòu)經(jīng)常使用的抗過敏藥物之一?；瘜W振蕩現(xiàn)象與人體內(nèi)的許多節(jié)奏性變化的生理過程有著高度的相似性, 自上世紀60年代開始, 廣大科研工作者就對其進行了大量的研究［1］。本研究通過撲爾敏對經(jīng)典B-Z振蕩體系的擾動, 建立了一種檢測撲爾敏的電化學方法, 并初步探討了其振蕩反應的作用機理, 為其臨床用藥提供了一定的理論依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑 CHI760C電化學工作站(上海辰華儀器公司)； ZH-1C型超級恒溫水浴(南京多助科技發(fā)展有限公司)；HJ-1型磁力攪拌器(江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司)；232型甘汞電極(上海偉業(yè)儀器廠)；213型鉑電極(上海偉業(yè)儀器廠)；微量注射器(上海光正醫(yī)療儀器有限公司)。

撲爾敏(江蘇鵬鷂藥業(yè)有限公司)；丙二酸(天津匯英化學試劑有限公司, 分析純)；溴酸鉀(天津市津科精細化工研究所, 優(yōu)級純)；硫酸鈰銨(天津市瑞金特化學有限公司, 分析純)；濃硫酸(天津市大茂化學試劑廠, 分析純)；實驗用水為二次蒸餾去離子水。

1.2 實驗方法 將一定濃度的丙二酸、溴酸鉀和硫酸溶液各15 ml逐次加入至100 ml連續(xù)攪拌反應器中, 攪拌均勻至恒溫(35±0.1)℃；之后再加入已恒溫好的硫酸鈰銨溶液15 ml, 混合液總體積為60 ml。在恒速攪拌下, 以鉑電極為工作電極, 甘汞電極為參比電極, 用CHI760C電化學工作站記錄體系的電位變化。待振蕩體系趨于穩(wěn)定后, 在鉑電極指示電位最低點加入不同濃度的撲爾敏溶液, 觀察其對振蕩體系周期和振幅的影響。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應條件的選擇 振蕩體系中各組分的濃度將直接影響到測定體系的靈敏度, 優(yōu)化后的各組分：丙二酸、溴酸鉀、硫酸和硫酸鈰銨的濃度分別為0.45、0.25、3、0.004 mol/L, 以確保B-Z振蕩反應的穩(wěn)定性和靈敏度。

2.2 撲爾敏對B-Z振蕩體系的影響

圖1 撲爾敏對B-Z振蕩體系的影響

在35℃恒溫攪拌條件下, 待振蕩體系穩(wěn)定后,于第六個波谷處加入一定濃度的撲爾敏溶液, 考察其B-Z振蕩體系的影響, 其典型的振蕩譜圖如圖1所示。

可知撲爾敏的加入使振蕩周期和振幅均增大,其擾動隨用量增多而愈明顯。當體系中的撲爾敏其濃度處在(1.5×10-7～7.0×10-5) g/ml和(3.5×10-7～8.0×10-5) g/ml范圍時, 其振蕩周期和振幅改變值與撲爾敏的濃度呈線性關(guān)系(見圖2), 檢出限為4.0×10-8g/ml, 其線性回歸方程分別為：

線性回歸的結(jié)果說明利用不同濃度的撲爾敏與振蕩周期和振幅改變值呈線性變化的關(guān)系, 可用于撲爾敏的定量分析測試。

2.3 可能的振蕩機理 FKN機理指出［2］, B-Z振蕩反應是一個包括20多個基元反應的復雜過程, 其總反應為：

圖2 不同濃度撲爾敏對周期及振幅的影響

溴離子(Br-)濃度是B-Z振蕩反應的關(guān)鍵因素,是過程A和B的切換開關(guān)。過程C完成Ce4+到Ce3+的轉(zhuǎn)變, 同時產(chǎn)生Br-, 切換過程A和B。當撲爾敏加到B-Z體系后, 其所含組分可能與振蕩體系中的Ce離子發(fā)生相互作用, 從而使振蕩體系產(chǎn)生擾動,即對周期和振幅發(fā)生作用。

為證實撲爾敏與Ce離子的相互作用, 循環(huán)伏安測試(cyclic voltammetry CV)：即Ce單獨存在及隨后加入撲爾敏作如圖3所示。可知在Ce離子(0.004 mol/L)的硫酸溶液(1 mol/L)中, 隨后加入撲爾敏, 其氧化還原峰電位略有偏移, 但峰電流明顯減小, 說明了撲爾敏與Ce離子存在著某種相互作用, 故對振蕩體系產(chǎn)生擾動。

圖3 循環(huán)伏安圖。Ce4+和Ce4++撲爾敏的混合溶液

3 結(jié)論

本文考察了撲爾敏對B-Z振蕩反應體系的擾動, 發(fā)現(xiàn)其濃度分別在(3.0×10-6～5.0×10-4) g/ml和(5.0×10-6～2.0×10-4) g/ml區(qū)間與振蕩周期及振幅改變值都呈良好的線性關(guān)系；該研究建立了一種檢測撲爾敏的化學振蕩的方法, 與其他測試方法相比, 化學振蕩所用儀器簡單低廉、易操作、準確性高。

［1]Field, R J.Limit cycle oscillations in the reversible oregonator.Chem Phys, 1975,63(6):2289-2296.

［2]李懷娜,慈云祥.用流動注射法研究琉基化合物-鈰(Ⅳ)-氫化可的松的化學發(fā)光反應.分析化學, 1997, 25(6):679-682.

R917

A

1674-9308(2013)04-0056-02

10.3969/J.ISSN.1674-9308.2013.04.033

132013 吉林醫(yī)藥學院