流動注射化學(xué)發(fā)光分析法測定片劑甲氧氯普胺

熊海濤，唐志華，聶 峰，鄭行望

(1.陜西理工學(xué)院 化學(xué)學(xué)院，陜西 漢中 723001;2.陜西師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710062)

甲氧氯普胺(Metoclopramide，4-氨基-5氯-N-(二乙胺基乙基)-2-甲氧基-苯甲酰胺，MCPM)，又名胃復(fù)安，是中樞性止吐藥和胃腸動力藥，其過量使用會導(dǎo)致人體肌震顫、頭向后傾、斜頸、陣發(fā)性雙眼向上注視、發(fā)音困難、共濟(jì)失調(diào)等癥狀及機(jī)體的不隨意和重復(fù)性運動［1］。因此，建立快速、準(zhǔn)確測定甲氧氯普胺含量的分析方法具有重要的現(xiàn)實意義。目前，測定MCPM的方法主要有熒光分析法［2］、分光光度法［3－4］、電化學(xué)法［5－7］、高效液相色譜法［8］、電致化學(xué)發(fā)光分析法等［1，9］。但上述方法存在靈敏度不高，或操作復(fù)雜，或儀器試劑昂貴等不足。

化學(xué)發(fā)光分析法作為一種靈敏度高、分析速度快、成本低、線性范圍寬、儀器設(shè)備簡單的分析方法發(fā)展迅速，且已應(yīng)用于藥物分析、免疫分析、礦物分析、環(huán)境監(jiān)測、臨床醫(yī)藥、生命科學(xué)等方面［10］。而流動注射分析是一種易實現(xiàn)現(xiàn)場與鄰近實驗室聯(lián)線的自動分析系統(tǒng)，具有裝置小型化、操作簡單、自動化程度高、分析速度快、分析結(jié)果重現(xiàn)性良好、所需試劑量少的特點。因此，流動注射化學(xué)發(fā)光分析法除了擁有化學(xué)發(fā)光分析法的優(yōu)點外，還具有流動注射技術(shù)的優(yōu)點，二者的聯(lián)合使用可使其分析特性得到進(jìn)一步的提高［11］。目前，應(yīng)用化學(xué)發(fā)光分析法測定 MCPM的文獻(xiàn)也有報道［12－16］。如吳志皓課題組［12］與范順利［13］等基于甲醛對高錳酸鉀氧化甲氧氯普胺的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)有很強(qiáng)的增敏作用，建立了流動注射化學(xué)發(fā)光法測定甲氧氯普胺的新方法，其檢出限分別為0.1、0.2 mg/L，但測定過程中均使用了致癌物質(zhì)甲醛，其使用受到一定限制。劉偉等［14］利用堿性條件下甲氧氯普胺能夠與魯米諾和亞鐵氰化鉀產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的現(xiàn)象，結(jié)合流動注射技術(shù)，對胃復(fù)安片劑中的甲氧氯普胺進(jìn)行了測定，方法的線性范圍較前兩者寬，檢出限為0.04 μg/mL，但分析特性仍不令人滿意。另外，Al－Arfaj［15］與石文兵等［16］分別使用三聯(lián)吡啶釕與魯米諾作為發(fā)光試劑，并結(jié)合流動注射技術(shù)建立了化學(xué)發(fā)光法測定甲氧氯普胺的新方法，其線性范圍更寬，檢出限更低(分別達(dá)1.0、0.05 μg/L)。但前者使用的發(fā)光試劑三聯(lián)吡啶釕比較昂貴，而后者不僅使用比較昂貴的氯金酸，而且利用逆膠束介導(dǎo)法(包括萃取過程)使得測定速度較慢，因而這兩種方法不適合用于臨床檢驗。目前，一種試劑廉價、操作方便、快速且環(huán)保的NaIO4－H2O2體系已成功地用于一些自身具有熒光或多酚類物質(zhì)(包括臨床藥物)的化學(xué)發(fā)光檢測［17－21］。如聶峰等利用NaIO4－H2O2－H3PO4化學(xué)發(fā)光體系，并結(jié)合流動注射技術(shù)，實現(xiàn)了對尿液腎上腺素以及多種有機(jī)藥物(如土霉素、林可霉素、鹽酸小檗堿、安替比林、維生素B2、潘生丁、多巴酚丁氨、馬來酸麥角新堿、腎上腺色腙、腎上腺素、異丙腎上腺素、西洋參總皂甙等)的快速分析［18－19］。徐偉民等則基于中性介質(zhì)中硒對NaIO4－H2O2體系弱化學(xué)發(fā)光的增敏作用，建立了一種簡易、快速檢測天然水中痕量硒的流動注射化學(xué)發(fā)光法［20］。但至今未見利用NaIO4－H2O2－H3PO4化學(xué)發(fā)光體系測定MCPM的文獻(xiàn)報道。

本文研究發(fā)現(xiàn)甲氧氯普胺在酸性介質(zhì)中，可以使NaIO4－H2O2的弱化學(xué)發(fā)光得到加強(qiáng)，并且溴化鈉的存在可以明顯增大該發(fā)光的強(qiáng)度，據(jù)此建立了一種簡單、快速測定甲氧氯普胺的化學(xué)發(fā)光新方法。該方法靈敏度較高、分析速度快、操作簡便。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

IFFM－D流動注射化學(xué)發(fā)光分析儀(西安瑞邁電子科技公司)，IFFS－A型多功能化學(xué)發(fā)光檢測器(西安瑞邁電子科技公司)。所用試劑均為分析純，實驗用水均為二次蒸餾水。

甲氧氯普胺標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1.00×10－2g/L):在0.10 mol/L磷酸介質(zhì)中，用甲氧氯普胺對照品(中國藥品生物制品檢定所)配制，放置過夜后使用。

高碘酸鈉貯備液(0.05 mol/L):使用前現(xiàn)配，準(zhǔn)確稱取NaIO4溶于水中，并定容于棕色容量瓶中;H2O2溶液(30%);溴化鈉溶液(0.05 mol/L)。

1.2 實驗方法

流動注射化學(xué)發(fā)光儀流路圖如圖1所示。首先，傳送試樣溶液流過并使其完全充滿管路，然后傳送NaIO4、H2O2、H3PO4至管路，此時試樣和體系在 V點混合發(fā)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，NaIO4－H2O2混合液流經(jīng)光電倍增管時體系的發(fā)光強(qiáng)度輸出為 I，同時測定試劑空白的發(fā)光強(qiáng)度I0，以相對發(fā)光強(qiáng)度ΔI(I－I0)對甲氧氯普胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度作圖，從而進(jìn)行定量分析。

圖1 流動注射化學(xué)發(fā)光分析流程圖Fig.1 Schematic diagram of flow injection CL system

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器參數(shù)的選擇

本文采用濃度為1.00×10－7g/mL的甲氧氯普胺標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行考察，同時對流路和光電倍增管的負(fù)高壓進(jìn)行優(yōu)化。

甲氧氯普胺在NaIO4－H2O2體系中產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，先以2.00 mol/L H3PO4為介質(zhì)進(jìn)行流路設(shè)計，分別試驗了多種組合，以獲得最強(qiáng)最穩(wěn)定的化學(xué)發(fā)光信號和最高的靈敏度，當(dāng)采用如圖1所示的流路時，得到的相對發(fā)光強(qiáng)度最大，且信號穩(wěn)定，故選擇此流路進(jìn)行分析。

由于甲氧氯普胺在NaIO4－H2O2體系中能產(chǎn)生快速化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，因此設(shè)計了較短的反應(yīng)管長(35.0 mm)。考察了光電倍增管的負(fù)高壓在－600～－900 V范圍內(nèi)對體系化學(xué)發(fā)光信號的影響，結(jié)果顯示，負(fù)高壓過低時，化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度低，靈敏度不高;而負(fù)高壓過高，空白信號與樣品信號均會增強(qiáng)，導(dǎo)致信噪比下降，同時還會使信號不穩(wěn)定。綜合靈敏度和穩(wěn)定性，選擇最佳負(fù)高壓為－800 V。

圖2 高碘酸鈉濃度對相對化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of sodium periodate concentration on the relative CL intensity

2.2 實驗條件的優(yōu)化

2.2.1 反應(yīng)介質(zhì)及其濃度的確定 分別考察了 H2O、HAc、HCl、H2SO4、H3PO4為反應(yīng)介質(zhì)時的發(fā)光強(qiáng)度，當(dāng)介質(zhì)濃度均為1 mol/L時，NaIO4(0.10 mol/L)－H2O2(3%)－甲氧氯普胺(1.00 ×10－7g/mL)－NaBr(0.03 mol/L)體系在上述幾種介質(zhì)中的相對發(fā)光強(qiáng)度分別為11、17、34、60、88，所以實驗選擇H3PO4作為反應(yīng)介質(zhì)。分別考察了H3PO4溶液濃度為0.50～3.00 mol/L時的發(fā)光強(qiáng)度，結(jié)果表明:化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度隨著H3PO4濃度的增大而增大，當(dāng)H3PO4溶液的濃度達(dá)到1.60 mol/L時發(fā)光強(qiáng)度最大，之后繼續(xù)增大濃度則發(fā)光強(qiáng)度減小，所以實驗選擇1.60 mol/L H3PO4作為最佳反應(yīng)介質(zhì)。

圖3 H2O2濃度對相對化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響Fig.3 Effect of hydrogen peroxide concentration on the relative CL intensity

2.2.2 NaIO4濃度的選擇 NaIO4是該化學(xué)發(fā)光體系的重要氧化劑，主要用來氧化甲氧氯普胺。分別考察了NaIO4溶液濃度為0.05～0.30 mol/L時的發(fā)光強(qiáng)度(如圖2所示)，發(fā)現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度隨著NaIO4濃度的增大而增大，當(dāng)濃度到達(dá)0.20 mol/L時達(dá)到最大，此后繼續(xù)增大NaIO4濃度發(fā)光強(qiáng)度反而降低，最終選擇NaIO4的濃度為0.20 mol/L。

2.2.3 H2O2濃度的選擇 考察了H2O2濃度在0.4%～3.0%范圍內(nèi)的影響(如圖3所示)，結(jié)果表明:發(fā)光強(qiáng)度隨著H2O2濃度的增大而增大，當(dāng)濃度達(dá)到1.0% 時發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大，之后則一直減小，因此實驗選擇H2O2的濃度為1.0%。

2.2.4 溴化鈉溶液濃度的選擇 研究發(fā)現(xiàn)，在無溴化鈉存在時，NaIO4－H2O2－甲氧氯普胺反應(yīng)的發(fā)光信號較弱，但加入少量的溴化鈉可極大增強(qiáng)發(fā)光信號，表明溴化鈉對該發(fā)光反應(yīng)體系具有較強(qiáng)的增敏作用(如圖4所示)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn):發(fā)光強(qiáng)度先隨著 NaBr濃度的增大而增大，當(dāng)濃度到達(dá)0.04 mol/L時發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大，因此實驗選擇NaBr的濃度為0.04 mol/L。

圖4 溴化鈉濃度對相對化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響Fig.4 Effect of sodium bromide concentration on the relative CL intensity

2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、檢出限與精密度

在最佳實驗條件下，MCPM濃度在1.00×10－9～1.20×10－6g/mL范圍內(nèi)與相對發(fā)光強(qiáng)度ΔI(扣除空白)呈良好的線性關(guān)系，其線性方程為 ΔI=318.37ρ+83.721，其中ΔI是相對化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度，ρ是甲氧氯普胺的質(zhì)量濃度(mg/L)，相關(guān)系數(shù)r=0.999 1。對1.00×10－7g/mL的甲氧氯普胺溶液進(jìn)行11次平行測定，得到相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.5%。按照IUPAC建議計算出方法的檢出限為3.5×10－10g/mL。

2.4 干擾實驗

在最佳實驗條件下，測定相對誤差在±5%以內(nèi)時，考察了常見的干擾物對測定1.00×10－7g/mL MCPM時的干擾情況，其允許的倍數(shù)為:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Ba2+(3 000倍);、Zn2+(2 000倍);檸檬酸、酒石酸(1 000倍);Br－、Pb2+、Cu2+、Fe3+(500倍);淀粉、葡萄糖(300倍);苯甲酸(100倍);SCN－(50倍);草酸根(20倍);I－(10倍);SO23－(5倍);抗壞血酸(2倍);聯(lián)苯三酚(1倍)。

2.5 實際樣品的分析

2.5.1 片劑中甲氧氯普胺分析 稱取甲氧氯普胺片劑數(shù)片，將其研細(xì)、混勻。準(zhǔn)確稱量后用水溶解、過濾、定容，按照實驗方法進(jìn)行測定，并與標(biāo)準(zhǔn)方法(藥典法)相對照［21］。結(jié)果顯示，本方法與標(biāo)準(zhǔn)方法測定結(jié)果較為一致。同時做加標(biāo)回收試驗，測得回收率為98%～100%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.6%～3.1%(見表 1)。

表1 甲氧氯普胺的回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 1 Recoveries and RSDs of metoclopramide

2.5.2 尿液中甲氧氯普胺的分析 由于尿液中通常含有強(qiáng)還原性物質(zhì)(如尿酸和Vc)，會對甲氧氯普胺測定產(chǎn)生一定的干擾，因此需要對其進(jìn)行預(yù)處理。本文在收集的尿液中先加入一定量的PbO2粉末，攪拌反應(yīng)15 min左右以消除強(qiáng)還原性物質(zhì)的干擾。然后對尿液進(jìn)行過濾以除去雜質(zhì)和過量的PbO2粉末。再分別準(zhǔn)確移取2.00×10－3g/mL甲氧氯普胺標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL(1#)、5.00 mL(2#)于兩份過濾后的尿樣中。各準(zhǔn)確移取0.50 mL該溶液，置于兩只250 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度并搖勻，對其做加標(biāo)回收試驗(結(jié)果見表2)。從表2可以看出，方法有較好的重現(xiàn)性，回收率為96%～98%，故此法可用于尿樣中甲氧氯普胺的測定。

表2 尿樣中甲氧氯普胺的回收率測定結(jié)果Table 2 Results for the determination of metoclopramide recovery in spiked urine

2.6 化學(xué)發(fā)光機(jī)理推測

關(guān)于酸性介質(zhì)中，NaIO4氧化H2O2產(chǎn)生微弱的化學(xué)發(fā)光，這一發(fā)光機(jī)理已得到詳盡的探討。發(fā)光體(激發(fā)體)被認(rèn)為是該氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生能量較高的氧分子(激發(fā)態(tài)氧，即單線態(tài)氧或1O2*)，1O2

*在水溶液中不穩(wěn)定，會迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ㄑ醴肿?，將多余的能量以紅光放出，從而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象［22－23］。NaIO4氧化甲氧氯普胺時幾乎檢測不出發(fā)光強(qiáng)度，而當(dāng)在NaIO4－H2O2體系中加入少量甲氧氯普胺后化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度明顯增大，所以甲氧氯普胺在高碘酸鈉－過氧化氫－磷酸化學(xué)發(fā)光體系中是作為能量的接受體，從而增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光，其機(jī)制屬于分子間的能量轉(zhuǎn)移［24］?；谏鲜龈饔^點，推測本文所應(yīng)用的體系發(fā)光機(jī)理如下:

3 結(jié)論

本文研究了在酸性條件下，溴化鈉對NaIO4－H2O2－甲氧氯普胺的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，利用流動注射技術(shù)建立了一種測定甲氧氯普胺的新方法。結(jié)果表明，該方法準(zhǔn)確、靈敏度高，對片劑中甲氧氯普胺含量的檢測與尿液中的加標(biāo)回收實驗結(jié)果表明該方法有望進(jìn)一步應(yīng)用于臨床分析。

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