反相流動注射抑制化學(xué)發(fā)光法測定頭孢唑啉鈉

瞿 鵬, 瞿昊宏, 宋凌霄, 田愛華

(1.商丘師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，納米生物分析化學(xué)河南省高校重點實驗室培育基地，河南商丘 476000； 2.商丘市第一高級中學(xué)，河南商丘 476000； 3.鄭州大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，河南鄭州 450052)

頭孢唑啉為第一代頭孢菌素，其抗菌譜廣，適用于治療敏感細(xì)菌所致的中耳炎、支氣管炎、肺炎、尿路感染、皮膚軟組織感染及眼、耳、鼻、喉等感染[1]，也可作為外科手術(shù)前的預(yù)防用藥[2]。因此，建立快速、準(zhǔn)確、靈敏的頭孢唑啉鈉分析方法在臨床醫(yī)學(xué)及藥理學(xué)研究方面有重要的實際意義。

目前常用的頭孢唑啉的測定方法有分光光度法[3，4]、電化學(xué)法[5]、高效液相色譜法[6，7]、毛細(xì)管電泳法[8]等。但這些方法都存在靈敏度低和操作繁瑣等缺點。近年來，流動注射化學(xué)發(fā)光分析法由于其靈敏度高、分析速度快、方法簡便等特點，被用于測定頭孢唑啉鈉[9，10]，但方法的靈敏度還有待提高。由于頭孢唑啉鈉能強烈地抑制魯米諾-磷鉬釩雜多酸體系的化學(xué)發(fā)光，因此本文提出了一種魯米諾-磷鉬釩雜多酸化學(xué)發(fā)光體系，結(jié)合流動注射分析技術(shù)測定了藥物針劑中頭孢唑啉鈉含量。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

弱化學(xué)發(fā)光儀(中國科學(xué)院生物物理研究所)。

圖1 頭孢唑啉鈉測定系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic diagram of flow injection system for sodium cefazolin determinationa:luminol and sodium hydroxide；b:sample；c:vanadomolybdophosphoric heteropoly acid；P：peristaltic pump；V：six-way injection valve；F：flow cell；W:waste；DC：detector；PC：personal computer.

頭孢唑啉鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(上?；瘜W(xué)試劑總廠)：2.0×10-4g/mL；魯米諾儲備溶液：5.0×10-2mol/L，用0.1 mol/L NaOH溶液配制；磷酸二氫鈉溶液：1.0×10-3g/mL；鉬酸銨溶液：2.0×10-3mol/L；釩酸鈉溶液：2.0×10-3g/mL；H2SO4：1 mol/L；NaOH溶液：2 mol/L。所有試劑均為分析純，水為二次蒸餾水。

1.2 實驗方法

如圖1所示，蠕動泵以2.0 mL/min的流速輸送所有試液。內(nèi)徑為0.8 mm的PTFE管在流通體系中作為連接元件。開啟蠕動泵清洗流路至穩(wěn)定，將110 μL魯米諾和NaOH的混合溶液通過六通閥注入載流，然后與試樣和磷鉬釩雜多酸混合產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光。試樣的濃度通過相對化學(xué)發(fā)光強度來定量。發(fā)光信號用計算機控制的化學(xué)發(fā)光儀檢測和記錄。

2 結(jié)果與討論

2.1 磷鉬釩雜多酸的形成條件

2.1.1磷酸二氫鈉濃度的影響磷是磷鉬雜多酸的中心元素，磷酸二氫鈉的濃度極大地影響磷鉬雜多酸的濃度，進而影響化學(xué)發(fā)光的信號。磷酸二氫鈉濃度對相對發(fā)光強度的影響如圖2所示。當(dāng)磷酸二氫鈉濃度為1.0×10-5g/mL時，相對發(fā)光強度最大，故本文選擇磷酸二氫鈉濃度為1.0×10-5g/mL。

2.1.2鉬酸銨濃度的影響鉬酸銨濃度影響磷鉬雜多酸的絡(luò)合比，進而影響雜多酸的氧化能力和相對化學(xué)發(fā)光強度。研究發(fā)現(xiàn)，隨著鉬酸銨濃度的增大，相對發(fā)光強度逐漸增大，但當(dāng)鉬酸銨濃度大于 3.0×10-4mol/L時相對發(fā)光強度反而減小(圖3)，所以本文選擇鉬酸銨的濃度為 3.0×10-4mol/L。

圖2 磷酸二氫鈉濃度對相對發(fā)光強度的影響Fig.2 Effect of NaH2PO4 concentration on relative CL intensity

圖3 鉬酸銨濃度對相對發(fā)光強度的影響Fig.3 Effect of (NH4)6Mo7O24 concentration on relative CL intensity

圖4 釩酸鈉濃度對相對發(fā)光強度的影響Fig.4 Effect of sodium vanadate concentration on relative CL intensity

2.1.3釩酸鈉濃度的影響在磷鉬雜多酸中加入釩酸鈉，可以形成具有更強氧化能力的磷鉬釩雜多酸，使化學(xué)發(fā)光強度增強，進而使加入樣品后的相對發(fā)光強度差值更大。實驗中發(fā)現(xiàn)釩酸鈉濃度為2.0×10-6g/mL時相對化學(xué)發(fā)光強度最大(圖4)，故本文選擇2.0×10-6g/mL作為釩酸鈉的濃度。

2.1.4H2SO4濃度的影響H2SO4濃度影響雜多酸的形成、穩(wěn)定性及氧化性，進而也影響化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。本文考察了H2SO4濃度對相對發(fā)光強度的影響。實驗結(jié)果表明：隨硫酸濃度的增大，相對發(fā)光強度也在不斷變化，當(dāng)H2SO4的濃度為0.01 mol/L時，相對發(fā)光強度最大，故本文選擇H2SO4的濃度為0.01 mol/L。

2.2 NaOH濃度的影響

NaOH是發(fā)光反應(yīng)的介質(zhì)，所以其濃度是影響測量靈敏度的重要因素。實驗表明NaOH溶液濃度在0.05～0.15 mol/L 范圍內(nèi)相對發(fā)光強度較大且信號穩(wěn)定。另外考慮到試劑消耗和環(huán)境的因素，本試驗中選擇NaOH溶液的濃度為0.1 mol/L。

2.3 魯米諾濃度的影響

魯米諾(Luminol)濃度與測量的靈敏度、重現(xiàn)性直接相關(guān)。在選定的條件下測定不同濃度魯米諾對相對發(fā)光強度值的影響，結(jié)果表明在魯米諾濃度小于5.0×10-4mol/L時相對發(fā)光強度隨魯米諾濃度增大而增大，當(dāng)濃度大于5.0×10-4mol/L 時，相對發(fā)光強度基本不變。另外考慮到試劑消耗的因素(圖5)，本文選擇魯米諾濃度為5.0×10-4mol/L。

2.4 流速的影響

在流動注射分析中，流速是影響測定靈敏度的一個重要因素。本實驗考察了在0.5～4.0 mL/min范圍內(nèi)流速對相對發(fā)光強度的影響。實驗結(jié)果表明：流速增大，相對化學(xué)發(fā)光強度也增大，因為該化學(xué)發(fā)光反應(yīng)是一個快反應(yīng)，流速太慢，不利于其靈敏度。但實驗中也發(fā)現(xiàn)流速大于2.0 mL/min時相對發(fā)光強度增加很少(圖6)；另外考慮到分析效率和試劑消耗，本文選擇2.0 mL/min作為載流的流速。

圖5 魯米諾濃度對相對發(fā)光強度的影響Fig.5 Effect of Luminol concentration on relative CL intensity

圖6 流速對相對發(fā)光強度的影響Fig.6 Effect of flow rate on relative CL intensity

2.5 體系的分析特性

在本文選定的實驗條件下，頭孢唑啉鈉的濃度在3.0×10-7～8.0×10-5g/mL范圍內(nèi)與相對發(fā)光強度呈良好的線性關(guān)系。回歸方程為：Y=566.5+282.5X(×10-5g/mL)，相關(guān)系數(shù)r=0.9997，檢出限為8.0×10-8g/mL。對5.0×10-6g/mL的頭孢唑啉鈉進行11 次平行測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.8%。

2.6 干擾實驗

2.7 樣品分析

分別取深圳九新藥業(yè)有限公司2種不同批號的注射用五水頭孢唑啉鈉，以及哈藥集團制藥總廠的2種不同批號的注射用頭孢唑啉鈉的2種粉針劑進行測定，每個樣品平行測定5次，同時進行標(biāo)準(zhǔn)加入回收率實驗。結(jié)果如表1所示，回收率在97.0%～102.5%之間，RSD小于3.8%(n=5)。實驗結(jié)果表明，標(biāo)示量與檢測量之間無顯著性差異，該方法可以用于不同頭孢唑啉鈉粉針劑的含量測定。

表1 頭孢唑啉鈉的測定結(jié)果(n=5)

a:the relative stundard deviation (RSD,%).

3 總結(jié)

基于頭孢唑啉鈉能抑制磷鉬釩雜多酸氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的現(xiàn)象，結(jié)合流動注射分析技術(shù)，提出了一個測定頭孢唑啉鈉的化學(xué)發(fā)光新體系。頭孢唑啉鈉在3.0×10-7～8.0×10-5g/mL濃度范圍內(nèi)與化學(xué)發(fā)光信號呈線性關(guān)系；檢出限為8.0×10-8g/mL。該方法快速、靈敏，線性范圍寬，已經(jīng)被成功地應(yīng)用于藥物針劑中頭孢唑啉鈉的測定。