納米金催化魯米諾-硝酸銀化學(xué)發(fā)光新體系測定頭孢哌酮鈉

王 玨，屈建瑩

(1.中國平煤神馬集團(tuán) 職業(yè)病防治院，河南 平頂山 467099； 2.河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,環(huán)境與分析科學(xué)研究所，河南 開封 475004)

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納米金催化魯米諾-硝酸銀化學(xué)發(fā)光新體系測定頭孢哌酮鈉

王 玨1，屈建瑩2*

(1.中國平煤神馬集團(tuán) 職業(yè)病防治院，河南 平頂山 467099； 2.河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,環(huán)境與分析科學(xué)研究所，河南 開封 475004)

在堿性條件下，以金納米粒子為催化劑的魯米諾-硝酸銀發(fā)光體系，可產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光，頭孢哌酮鈉對該體系有抑制作用，基于此建立了一種測定頭孢哌酮鈉的新方法.在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，用該法測定頭孢哌酮鈉的線性范圍為5.0×10-7～9.0×10-4g/mL，檢出限為1.0×10-7g/mL，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.6%(ρ=3.0×10-6g/mL，n=11).該法簡便、快速、且線性范圍寬，將其用于藥物制劑中頭孢哌酮鈉含量的測定，測得平均回收率為101.2%，結(jié)果令人滿意.

化學(xué)發(fā)光；流動注射；頭孢哌酮鈉；納米金

頭孢哌酮鈉(Cefoperazone sodium；CRO)也叫氧哌羥苯唑頭孢菌素鈉，屬于第三代廣譜半合成頭孢菌素，用于敏感產(chǎn)酶菌引起的各種感染的治療，如呼吸系統(tǒng)、生殖泌尿系統(tǒng)、胸腹腔、膽道、胃腸道、皮膚軟組織感染的治療，及對流感桿菌、腦膜炎球菌引起的腦內(nèi)感染也有較好的療效.目前國內(nèi)外測定頭孢哌酮鈉的含量主要方法有高效液相色譜法[1]、分光光度法[2]、流動注射化學(xué)發(fā)光法[3]、電化學(xué)分析法[4]、催化熒光法[5]等.

本文報道了在堿性介質(zhì)中，CRO對納米金催化的魯米諾-硝酸銀化學(xué)發(fā)光體系有抑制作用，據(jù)此建立了流動注射化學(xué)發(fā)光測定CRO含量的新方法.與其他方法相比，該法的線性范圍寬、穩(wěn)定性好、操作簡便、分析速度快.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

IFFM-E型流動注射化學(xué)發(fā)光分析儀(西安瑞邁分析儀器有限公司)；FA2004電子分析天平(上海恒平科學(xué)儀器有限公司).

CRO標(biāo)準(zhǔn)品(開封豫港有限公司)；魯米諾(USA)；AgNO3；NaOH；檸檬酸三鈉；HAuCl4；所用試劑均為標(biāo)準(zhǔn)品或分析純，水為二次蒸餾水.

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 納米金的合成

據(jù)文獻(xiàn)[6]的方法，合成16 nm納米金：將50 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的HAuCl4溶液加熱至沸騰，在冷凝回流并充分?jǐn)嚢璧臈l件下，快速加入1.0 mL 1%檸檬酸鈉溶液，保持沸騰并繼續(xù)攪拌回流反應(yīng)30 min，然后去掉加熱源繼續(xù)攪拌15 min以上，直到合成的納米金膠溶液冷卻到室溫.所得到的納米金膠保存在4 ℃冰箱中保存.將1%檸檬酸鈉溶液的用量改為0.75、0.50、0.30或0.20 mL，利用同樣的方法即可分別得到平均粒徑為：25、38、68、99 nm的納米金膠溶液.

1.2.2 CRO的測定方法

首先對流路進(jìn)行選擇，a、b、c三條管路中流入的組分不同，所產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度也有所不同，試驗(yàn)了不同的進(jìn)樣方式，結(jié)果表明：流動注射化學(xué)發(fā)光分析系統(tǒng)的流路如圖1所示的流路方式最佳，分別將AgNO3溶液、納米金溶液、堿性魯米諾溶液和載流水或CRO溶液輸入相應(yīng)的管道.實(shí)驗(yàn)過程中分別記錄空白信號強(qiáng)度(I0)和樣品信號強(qiáng)度(I).化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度增加值用ΔI表示(ΔI=I-I0)，以ΔI進(jìn)行定量.

a:水或CRO溶液; b:魯米諾; c:硝酸銀和納米金混合液 P1，P2:蠕動泵;V:進(jìn)樣閥; F:流通池; W:廢液; PC:計算機(jī); PMT:光電倍增管; NHV:負(fù)高壓.圖1 流動注射化學(xué)發(fā)光分析流路圖

2 結(jié)果與討論

2.1 納米金的表征及納米金粒徑對測定的影響

實(shí)驗(yàn)表明所有粒徑的納米金都能催化魯米諾-硝酸銀體系產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，并且隨納米金粒徑的減小體系的發(fā)光強(qiáng)度明顯增加(如表1所示).實(shí)驗(yàn)中選擇16 nm的金溶膠.圖2為所制備的16 nm納米金溶膠的TEM圖.

表1 納米金粒徑對ΔI的影響

Table 1 Effect of gold nanoparticles on ΔI

Particalsize/nm9968382516ΔI14302019277529433215

圖2 16 nm金溶膠的TEM圖

2.2 最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇

2.2.1 反應(yīng)介質(zhì)及其濃度的影響

按照實(shí)驗(yàn)方法，分別實(shí)驗(yàn)了NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液等介質(zhì)對體系的影響，發(fā)現(xiàn)在NaOH溶液中，發(fā)光強(qiáng)度大且比較穩(wěn)定.同時改變NaOH的濃度，結(jié)果表明當(dāng)NaOH的濃度為0.3 mol/L時該化學(xué)發(fā)光體系ΔI最大，故實(shí)驗(yàn)中選擇0.3 mol/L NaOH溶液作為反應(yīng)介質(zhì).

2.2.2 AgNO3濃度的影響

按照實(shí)驗(yàn)方法，在其他實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，改變AgNO3濃度(3.0×10-5～1.0×10-3mol/L)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)AgNO3的濃度為5.0×10-4mol/L時，該體系的ΔI最大且穩(wěn)定，由此選擇體系中加入AgNO3的濃度為5.0×10-4mol/L.

2.2.3 魯米諾濃度的影響

考察了魯米諾濃度在1.0×10-5～1.0×10-3mol/L范圍內(nèi)對該化學(xué)發(fā)光體系ΔI的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著魯米諾濃度的增加，ΔI增大，當(dāng)魯米諾濃度超過8.0×10-4mol/L時，ΔI開始下降.所以本實(shí)驗(yàn)選擇魯米諾的濃度為8.0×10-4mol/L.

2.2.4 納米金濃度的影響

在相同條件下，改變納米金濃度(2.2×10-5～6.2×10-5mol/L)進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明：納米金濃度為3.8×10-5mol/L時，ΔI最大.故本實(shí)驗(yàn)選擇納米金濃度為3.8×10-5mol/L.

2.2.5 轉(zhuǎn)速的影響

按照實(shí)驗(yàn)方法，改變儀器主泵和副泵轉(zhuǎn)速(10～45 r/min)，測量其對化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)主泵和副泵的轉(zhuǎn)速都是35 r/min時，ΔI達(dá)到最大.所以實(shí)驗(yàn)選擇主泵和副泵的轉(zhuǎn)速都是35 r/min.

2.2.6 運(yùn)行時間的影響

運(yùn)行時間直接影響到化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度峰的分離程度，在其他條件不變情況下，改變運(yùn)行時間(5～35 s)分別測量其對ΔI的影響.結(jié)果表明：開始時ΔI隨著運(yùn)行時間的增大而迅速增大；當(dāng)運(yùn)行時間為20 s時，ΔI達(dá)到最大；運(yùn)行時間繼續(xù)增加時，ΔI卻逐漸減小.故實(shí)驗(yàn)中選擇運(yùn)行時間為20 s.

2.2.7 負(fù)高壓的影響

負(fù)高壓影響著化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的靈敏度和精密度.改變負(fù)高壓的大小測量其對體系ΔI的影響.結(jié)果表明：ΔI隨著負(fù)高壓的增大而增大.當(dāng)負(fù)高壓達(dá)到700 V時化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度不穩(wěn)定，且負(fù)高壓高時光電倍增管易疲勞，靈敏度降低，壽命降低.由此實(shí)驗(yàn)中選擇負(fù)高壓為600 V.

2.3 線性范圍、精密度及檢出限

按照實(shí)驗(yàn)方法，在所選擇的最佳條件下，配成一系列不同濃度的CRO試液，分別測定其化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度.結(jié)果表明：CRO濃度在5.0×10-7～9.0×10-4g/mL范圍內(nèi)與ΔI呈良好的線性關(guān)系，其線性回歸方程分別為ΔI=49.57×106ρ+6 483(7.0×10-7～1.0×10-4g/mL，r=0.999 8)；ΔI=1.407×106ρ+12 578(1.0×10-4～9.0×10-4g/mL，r=0.999 3).對濃度為3.0×10-6g/mL的CRO進(jìn)行11次平行測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.6%，按照IUPAC(3σ)建議，方法檢出限為1.0×10-7g/mL.

2.4 干擾實(shí)驗(yàn)

2.5 樣品分析及回收率實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取一定量的CRO粉狀針劑(市售)樣品，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行處理，測定相對化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度.按線性回歸方程計算CRO含量，其平均含量為標(biāo)示量(1.0 g)的98.6%(n=5)，與藥典法(2000年版)測定結(jié)果(99.2%)基本相符.同時進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2.

表2 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

Table 2 Recovery results of cefoperazone sodium

Content/mgAdded/mgObserved/mgRecovery/%Average/%RSD(n=5)/%1.81.81.21.26.06.02.9963.0057.9507.93899.8100.3102.5102.3101.22.0%1.4%2.4%2.6%

3 結(jié)論

在堿性介質(zhì)中CRO對納米金催化的魯米諾-硝酸銀化學(xué)發(fā)光體系有抑制作用，建立了一種簡便、靈敏的流動注射化學(xué)發(fā)光測定CRO的新方法.并對市售CRO針劑進(jìn)行了測定，與標(biāo)示量基本一致，結(jié)果滿意.

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(二部)[S].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005: 159-160.

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[3] 楊季東, 黃玉明, 劉紹璞.兩個典型頭孢類β-內(nèi)酰胺抗生素的化學(xué)發(fā)光特性比較[J].分析科學(xué)學(xué)報, 2002, 18(5): 403-405.

[4] 胡勁波, 謝光清, 毛燕寧.頭孢哌酮鈉的伏安行為及其應(yīng)用研究[J].分析實(shí)驗(yàn)室, 1999, 18(2): 51-53.

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[6] FRENS G.Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodispersed gold suspensions [J].Nat Phys Sci, 1973, 241(1): 20-22.

[責(zé)任編輯：吳文鵬]

Determination of cefoperazone sodium based on the nanogold particles-catalyzed lumionl-AgNO3chemiluminescence system

WANG Jue1, QU Jianying2*

(1.OccupationDiseasePreventionandTreatmentHospital,PingmeiShenmaGroup,Pingdingshan467099,Henan,China;2.InstituteofEnvironmentalandAnalyticalScience,CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HenanUniversity,Kaifeng475004,Henan,China)

In alkaline condition, nanogold catalyzed luminol-silver nitrate system has a very strong chemiluminescence.Cefoperazone sodium can inhibit emission of this system.Given this, a new analytical method for determination of cefoperazone sodium was established.In the optimum conditions, the linear range was 5.0×10-7-9.0×10-4g/mL with the detection limit of 1.0×10-7g/mL.The relative standard deviation was 1.6% for 3.0×10-6g/mL cefoperazone sodium (n=11).This method is simple, rapid and has broad linear range.It has been satisfactorily applied to determine cefoperazone sodium in injection.

chemiluminescence; flow injection analysis; cefoperazone sodium; gold nanoparticles

2016-06-12.

王 玨(1981-),女,主管技師,研究方向?yàn)楣饣瘜W(xué)分析.*

O657.31

A

1008-1011(2016)06-0698-03