聚L-苯丙氨酸/石墨烯修飾電極測(cè)定對(duì)乙酰氨基苯酚

羅　艷，孫登明（淮北師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，安徽淮北235000）

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聚L-苯丙氨酸/石墨烯修飾電極測(cè)定對(duì)乙酰氨基苯酚

羅艷，孫登明
（淮北師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，安徽淮北235000）

摘要：用循環(huán)伏安法掃描聚合和電化學(xué)還原石墨烯，制備聚L-苯丙氨酸/還原石墨烯修飾電極，該電極對(duì)對(duì)乙酰氨基苯酚具有較好的催化能力和較快的電子傳遞速率.利用循環(huán)伏安法和差分脈沖伏安法探究對(duì)乙酰氨基苯酚在該電極上的電化學(xué)行為，對(duì)乙酰氨基苯酚在電極表面的氧化還原過程受擴(kuò)散控制.在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)乙酰氨基苯酚在0.610 V處產(chǎn)生一個(gè)氧化峰.采用差分脈沖法測(cè)定對(duì)乙酰氨基苯酚的線性范圍為5.00×10-7～2.50×10-4mol/L，檢出限為1.0×10-7mol/L.該法用于測(cè)定藥物中對(duì)乙酰氨基苯酚，結(jié)果滿意.

關(guān)鍵詞：石墨烯；L-苯丙氨酸；對(duì)乙酰氨基苯酚；修飾電極

對(duì)乙酰氨基苯酚（4-Acetamino phenol，C8H9NO2）又名撲熱息痛，為乙酰苯胺類藥物［1］，是治療感冒藥物中的重要成分，具有作用持久、不良反應(yīng)相對(duì)較少等優(yōu)點(diǎn)，因此是最常用的非抗炎解熱鎮(zhèn)痛藥［2］.但服用過多也會(huì)對(duì)人體造成傷害，出現(xiàn)厭食、惡心、腹痛等癥狀［3］，甚至出現(xiàn)肝壞死［4］.目前，測(cè)定乙酰氨基苯酚有HPLC［5］、陰極電化學(xué)發(fā)光法［6］、毛細(xì)管電泳-紫外光譜法［7］等.但有些方法測(cè)定的靈敏度較低，線性測(cè)定范圍窄等不足.本實(shí)驗(yàn)制備聚L-苯丙氨酸/石墨烯修飾電極，由于聚L-苯丙氨酸的催化功能良好，加入石墨烯后，催化活性位點(diǎn)增多，且增大修飾膜的比表面積，催化能力進(jìn)一步提高，并對(duì)對(duì)乙酰氨基苯酚具有較好的選擇性和靈敏度，可用于藥物中對(duì)乙酰氨基苯酚的測(cè)定.

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器和試劑

電化學(xué)分析系統(tǒng)、酸度計(jì)、三電極系統(tǒng)的型號(hào)和參數(shù)見參考文獻(xiàn)［8］.

石墨烯分散液：2 mg/mL；對(duì)乙酰氨基苯酚貯備液：5.00×10-2mol/L；L-苯丙氨酸貯備液：5.00×10-3mol/L，磷酸鹽緩沖溶液（PBS）的配制見參考文獻(xiàn)［9］.

1.2修飾電極的制備

玻碳電極（Ф=3 mm）的處理及修飾參見文獻(xiàn)［10］.

1.3實(shí)驗(yàn)方法

在電解池中準(zhǔn)確加入5.0 mL pH為2.5的PBS及一定量的對(duì)乙酰氨基苯酚，用亞沸水定容至10 mL，充分搖勻后進(jìn)行測(cè)定.以Ag/AgCl電極為參比電極，修飾電極為工作電極，鉑絲電極為對(duì)電極.進(jìn)行循環(huán)伏安掃描、差分脈沖伏安掃描，記錄電化學(xué)實(shí)驗(yàn)參數(shù).掃描結(jié)束后，需將電極活化（在空白液中循環(huán)掃描，至對(duì)乙酰氨基苯酚峰消失）.實(shí)驗(yàn)溫度為室溫.

2　結(jié)果與討論

2.1對(duì)乙酰氨基苯酚的循環(huán)伏安行為

圖1為5.00×10-5mol/L對(duì)乙酰氨基苯酚在玻碳電極（a），聚苯丙氨酸修飾電極（b）和聚苯丙氨酸石墨烯修飾電極（c）上的循環(huán)伏安圖（掃速：0.10 V/s，酸度：pH 2.5，掃描電位范圍：0.0～1.0 V）.對(duì)乙酰氨基苯酚在玻碳電極上的氧化峰電流最小，在修飾電極上峰電流均增大，其中聚苯丙氨酸石墨烯修飾電極上的峰電流最大.這可能是還原石墨烯和聚苯丙氨酸修飾膜提供較大的活性催化位點(diǎn)及比表面積的結(jié)果.

圖1　對(duì)乙酰氨基苯酚的循環(huán)伏安曲線

2.2pH的影響

對(duì)5.00×10-5mol/L的對(duì)乙酰氨基苯酚在不同酸度下的影響如圖2所示，pH的增加，對(duì)乙酰氨基苯酚的峰電位向負(fù)電位方向移動(dòng)，在pH 2.0～10.5范圍內(nèi)，對(duì)乙酰氨基苯酚的氧化峰電位與pH呈線性關(guān)系，其線性回歸方程為E=0.738 7-0.047 73 pH，R=0.991 1.說明對(duì)乙酰氨基苯酚的氧化過程有質(zhì)子參與，對(duì)乙酰氨基苯酚在pH 2.5時(shí)氧化峰電流最大，本實(shí)驗(yàn)選擇最佳pH為2.5.

圖2　對(duì)乙酰氨基苯酚在不同pH下的CV曲線（A）和E與pH的關(guān)系曲線（B）

2.3掃速與峰電流、峰電位的關(guān)系

圖3是測(cè)定5.00×10-5mol/L對(duì)乙酰氨基苯酚在不同掃速下的循環(huán)伏安曲線，掃速增加，對(duì)乙酰氨基苯酚的峰電流也增加，氧化峰電位正移，還原峰電位負(fù)移.在0.02～0.60 V/s內(nèi)，氧化峰電流的對(duì)數(shù)與掃速的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系，回歸方程為：lgIa=1.493+0.672 5 lgv，R=0.994 9，說明對(duì)乙酰氨基苯酚的電化學(xué)過程主要受擴(kuò)散控制，與文獻(xiàn)一致［3-4］.在0.06～0.60 V/s內(nèi)，對(duì)乙酰氨基苯酚的氧化峰電位與掃速的對(duì)數(shù)也呈線性關(guān)系，回歸方程為：Epa=0.719 3+0.029 6 lnv，R=0.995 0，說明高掃速下，對(duì)乙酰氨基苯酚在修飾電極上，反應(yīng)可逆性變差.

2.4對(duì)乙酰氨基苯酚的定量分析

采用示差脈沖伏安法對(duì)對(duì)乙酰氨基苯酚測(cè)定見圖4.該方法的線性范圍和檢出限見表1.儀器測(cè)量參數(shù)：電位增量：5 mV，脈沖幅度：50 mV，脈沖寬度：40 ms，脈沖間隔：200 ms，靜置時(shí)間：1 min.

表1　測(cè)定對(duì)乙酰氨基苯酚的檢出限、線性范圍、回歸方程和相關(guān)系數(shù)

圖3　對(duì)乙酰氨基苯酚在不同掃速下的CV圖

圖4　不同濃度對(duì)乙酰氨基苯酚的示差脈沖伏安曲線

2.5精密度和穩(wěn)定性

對(duì)5.00×10-5mol/L的對(duì)乙酰氨基苯酚溶液平行測(cè)定20次，RSD為3.1%，修飾電極室溫放置15 d，再次對(duì)乙酰氨基苯酚測(cè)定時(shí)，峰電流變化小于4.3%，峰電位漂移小于0.006 V，表明修飾電極有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性.

2.6干擾實(shí)驗(yàn)

按定量分析方法對(duì)濃度為5.00×10-5mol/L的對(duì)乙酰氨基苯酚溶液進(jìn)行示差脈沖法測(cè)定，當(dāng)誤差控制在±5%之間時(shí)表明，允許共存物質(zhì)的量（mg）為：Al3+、Ba2+、Ca2+、Cd2+、Cl-、CO32-、Co2+、Cr3+、Fe2+、K+、Mg2+、Mn2+、Na+、NH4+、NO3-、Pb2+、SO42-、Zn2+、淀粉、葡萄糖、蔗糖、抗壞血酸、多巴胺、腎上腺素、去甲腎上腺素、尿酸、維生素E、L-半胱氨酸、L-甘氨酸、L-谷氨酸、L-酪氨酸（≥1.0 mg）；Ag+（0.1 mg）、Cu2+（0.1 mg）、C2O42-（0.1 mg）、葉酸（0.1 mg）不干擾測(cè)定，方法選擇性較高.

2.7樣品分析

按定量方法對(duì)氨咖黃敏膠囊分析，采用加標(biāo)回收驗(yàn)證方法可行性，測(cè)定及回收結(jié)果見表2：

表2　樣品中對(duì)乙酰氨基苯酚的分析結(jié)果

3　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過簡單的方法制備聚苯丙氨酸-石墨烯修飾玻碳電極.修飾電極對(duì)對(duì)乙酰氨基苯酚具有良好的催化作用，且響應(yīng)信號(hào)與其濃度成線性關(guān)系可用于定量分析，據(jù)此采用示差脈沖技術(shù)，建立對(duì)乙酰氨基苯酚的新方法，對(duì)藥物中的對(duì)乙酰氨基苯酚測(cè)定結(jié)果令人滿意.

參考文獻(xiàn)：

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Determination of 4-acetamino Phenol Based on a Poly（l-phenylalanine）-graphene Modified Elecreode

LUO Yan，SUN Dengming
（School of Chemistry and Materials Science，Huaibei Normal University，235000，Huaibei，Anhui，China）

Abstract：The Poly（L-phenylalanine）-graphene modified glassy carbon electrode was fabricated using cyclic voltammetry（CV）.In this process，with polymer structure of L-phenylalanine forming，graphene oxide was electrochemically reduced.Due to the fast electron transfer rate and good electrocatalytic ability on PLP-ER?GO/GCE，the electrochemical behaviors of ACOP was studied by CV and differential pulse voltammetry （DPV）.The oxidation reduction of ACOP was controlled by diffusion.Under optimal experiment conditions，the sensitive oxidation peaks of ACOP was at 0.610 V.The calibration curves for ACOP was obtained in the range of 5.00×10-7～2.50×10-4mol/L by DPV，and the detection limits for ACOP was 1.00×10-7mol/L.This method had been successfully applied to the determination of ACOP in the sample with satisfactory results.

Key words：graphene；L-phenylalanine；4-acetamino phenol；modified electrode

作者簡介：羅艷（1992-），女，安徽六安人，碩士生，研究方向：電分析化學(xué).通訊作者：孫登明（1962-），男，江蘇揚(yáng)中人，教授，研究方向：電分析化學(xué).

基金項(xiàng)目：安徽省高校省級(jí)自然科學(xué)研究重點(diǎn)基金資助項(xiàng)目(KJ2011A255)

收稿日期：2015-06-24

中圖分類號(hào)：O 657.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-0691（2016）01-0027-04