流动注射和电化学联用测定磺胺甲恶唑含量

摘要:利用流动注射和电化学――安培法联用来测定药物复方磺胺甲唑(SMZ-TMP)片中主要成分磺胺甲唑和增效剂甲氧苄啶的含量。确定寻找两物质的最佳分离方法,利用伏安法进行定性试验验证到测定单组分的实验条件优化,能够最终准确便捷地对此药物成份进行定量,并且在医疗卫生等行业拥有应用价值。

关键词:流动注射分析;FI电化学;磺胺甲唑

中图分类号:Q51

文献标识码:A

文章编号:1005-569X(2010)07-0179-03

1 引言

流动注射分析(Flow Injection Analysis, FIA)是1975年由丹麦化学家鲁齐卡(Ruzicka J)和汉森(Hansen E H)提出的一种新型的连续流动分析技术。这种技术是把一定体积的试样溶液注入到一个流动着的,非空气间隔的试剂溶液(或水)载流中,被注入的试样溶液流入反应盘管,形成一个区域,并与载流中的试剂混合、反应,保证混合过程与反应时间的高度重现性,在非平衡状态下高效率地完成试样的在线处理与测定。FIA触发了化学实验室中基本操作技术的一次根本的变革,使非平衡条件下的分析化学成为可能。

2 材料与方法

2.1 SMZ药理

SMZ为磺胺类抗菌药,是磺胺甲恶唑(SMZ)与甲氧苄啶(TMP)的复方制剂,对非产酶金黄色葡萄球菌、化脓性链球菌、肺炎链球菌、大肠埃希菌、克雷伯菌属、沙门菌属、变形杆菌属、摩根菌属、志贺菌属等肠杆菌科细菌、淋球菌、脑膜炎奈瑟菌、流感嗜血杆菌均具有良好抗菌作用,尤其对大肠埃希菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌作用较SMZ单药明显增强。此外在体外对沙眼衣原体、星形奴卡菌、原虫、弓形虫等亦具良好抗微生物活性。本品作用机制为SMZ作用于抑制二氢叶酸合成酶,干扰合成叶酸的第一步,TMP作用于叶酸合成代谢的第二步,选择性抑制二氢叶酸还原酶的作用,二者合用可使细菌的叶酸代谢受到双重阻断。本品的协同抗菌作用较单药增强,对其呈现耐药菌株减少。然而近年来细菌对本品的耐药性亦呈增高趋势。

2.2 试剂

选用试剂包括NaOH溶液(AR分析纯)、HCl溶液(AR分析纯)、无水CuSO4(AR分析纯)、基准NaCl溶液、铁氰化钾(AR分析纯)、复方磺胺甲唑片剂、标准磷酸缓冲溶液、标准硼砂缓冲溶液、标准邻苯二甲酸氢钾溶液、无水乙醇(AR分析纯)、甲氧苄啶标准品TMP、磺胺甲唑标准品SMZ。

2.3 实验方法及过程

2.3.1 玻碳(GC)电极清洗方法

依次用大量蒸馏水和大量无水乙醇冲洗电极表面,用0.05μm的a-Al2O3研磨电极表面约5min左右,然后在蒸馏水中超声清洗大约10min,最后再用蒸馏水冲洗。

2.3.2 玻碳(GC)电极表征方法

在0.1mol•L-1铁氰化钾溶液(pH=7)中作循环伏安图,实验参数设置如下:

Init E(V)=0.8, High E(V)=0.8

Low E(V)=0, Init P/N=N,

Scan Rate(V/s)=0.05, Segment=2,

Smpl Interval(V)=0.001, Quiet Time(s)=2,

Sensitivity(A/V)=1e-5。

在0.4V左右出现氧化峰,在0.58V左右出现还原峰,实验结果表明玻碳电极清洗完全。

2.3.3 SMZ标准溶液的配置和测定

磺胺甲唑储备液的配制和测定。准确称取磺胺甲唑标准品0.0025g,溶于蒸馏水中,加入3.5ml 3mol•L-1 NaCl溶液和1.6ml 0.1mol•L-1HCl溶液,定容到10ml。

将CHI-660A的参数按如下设置。

Init E(V)=1.1,High E(V)=1.1

Low E(V)=0.2,Init P/N=N

Scan Rate(V/s)=0.05,Segment=4

SmplInterval(V)=0.001,Quiet Time(s)=2

Sensitivity(A/V)=1e-6

FIA条件见表1,进行循环伏安法的测定。

表1 循环伏安法的流动注射条件

StepTime/sValvPumpaPumpbReadLoopRep

1065fill+000+030no101

2085fill+000+000no201

3240fill+000+030yes103

注:其中第一步65s用来进样,第二步85s用来停流,第三步从240到170s用来排空,170到60s用蒸馏水灌注,最后60s排空

2.3.4 磺胺甲唑标准溶液的配制和测定

准确移取上述磺胺甲唑储备液0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml, 分别加入0.85ml 3mol•L-1NaCl溶液,将各溶液定容至25ml。

将CHI-660A的参数按如下设置。

Init E(V)=0.4

Smpl Interval(s)=0.1

Sensitivity(A/V)=5e-6

FIA条件见表2,利用安培法进行测定。

表2 安培法的流动注射条件

StepTime/sValvPumpaPumpbReadLoopRep

1055fill+030+000no101

2039fill+030+000yes201

3015inj+030+000no115

2.3.5 TMP标准溶液的配置和测定

(1)甲氧苄啶储备液的配制和测定。准确称取甲氧苄啶标准品0.0029g,溶于蒸馏水中,加入3.5ml 3mol•L-1NaCl溶液和1.6ml 0.1mol•L-1HCl溶液,定容到10ml。

将CHI-660A的参数按如下设置。

Init E(V)=1.1, High E(V)=1.1

Low E(V)=0.2, Init P/N=N

Scan Rate(V/s)=0.05,Segment=4

Smpl Interval(V)=0.001,Quiet Time(s)=2

Sensitivity(A/V)=1e-6

FIA条件见表1,进行循环伏安法的测定。

(2)甲氧苄啶标准溶液的配制和测定。准确移取上述磺胺甲唑储备液0.20ml,0.40ml,0.60ml,0.80ml,1.00ml,分别加入0.85ml3mol•L-1NaCl溶液,将各溶液定容至25ml。将CHI-660A的参数按如下设置,InitE(V)=0.4,Smpl Interval(s)=0.1,Sensitivity(A/V)=1e-6,FIA条件见表2。利用安培法进行测定。

2.3.6 片剂的分离和测定

(1)片剂的分离过程见图1。

图1 片剂的分离过程

取10片片剂磨碎成粉末(粒径500目),准确称取约0.4g的复方片剂粉末,加入12ml事先准备好的0.1mol•L-1 NaOH溶液和1ml0.1mol•L-1 CuSO4溶液,充分搅拌混合反应, 然后使用超声震荡提取约10min左右,目的是使片剂中的成分完全溶出,让SMZ和NaOH、CuSO4溶液反应完全,然后过滤。

(2)SMZ标准溶液和TMP标准溶液5∶1混合液测定。

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取10片片剂磨碎成粉末(粒径500目),准确称取约0.4g的复方片剂粉末,加入12ml事先准备好的0.1mol•L-1NaOH溶液和1ml 0.1mol•L-1CuSO4溶液,充分搅拌混合反应,然后使用超声震荡提取约10min左右,使片剂中的成分完全溶出,让SMZ和NaOH、CuSO4溶液反应完全,然后过滤。在所得清液中加入0.85ml 3mol•L-1的支持电解质NaCl溶液,然后定容即可得到25mlTMP待测溶液。在过滤所得沉淀中加入8ml 0.1mol•L-1HCL溶液搅拌过滤,再加入0.85ml 3mol•L-1的支持电解质NaCl溶液,定容,即可得25ml磺胺甲唑待测溶液,并且弃去残渣。

利用安培法测定SMZ和TMP待测溶液,同2、3、5。

(3)片剂的测定。复方磺胺甲唑片提取液的循环伏安图(含磺胺甲唑和甲氧苄啶)见图2。

图2 复方磺胺甲唑片提取液的循环伏安图

图中显示没有明显的峰存在,所以混合测定有困难。本课题研究分离测定。

2.4 最佳试验条件的选择

2.4.1 pH值的选择

通过实验利用PH计可知,当pH7.5时,SMZ溶液产生沉淀,故选择pH=7为SMZ溶液的测定条件。当pH2.5时,TMP溶液产生沉淀,故选择pH=2为TMP溶液的测定条件。

2.4.2 支持电解质浓度的选择

(1)NaCl浓度分别为0.02mol•L、0.05mol•L、0.10mol•L、0.15mol•L、0.20mol•L时,80mg•L-1SMZ的测定结果见图3。

图3 不同浓度NaCl的SMZ测定结果

2010年7月

绿 色 科 技

第7期

(2)NaCl浓度分别为0.02mol•L-1、0.05mol•L-1、0.10mol•L-1、0.15mol•L-1、0.20mol•L-1时,16mg•L-1TMP的测定结果见图4。

图4 不同浓度NaCl的TMP测定结果

从SMZ标准溶液的配置和测定和TMP标准溶液的配置和测定的循环伏安图中可以看出,由于磺胺甲唑的单位为e-6A,并且有明显的还原峰,所以磺胺甲唑在电极上的反应强,相对而言支持电解质NaCl溶液对其的影响比较小。而甲氧苄啶的单位为e-7A,没有明显的峰形,所以甲氧苄啶在电极上的反应弱,支持电解质NaCl溶液对其的影响比较大。

从SMZ和TMP的测定结果中可以看到,电极本身和支持电解质所产生的电流随NaCl溶液浓度增大而增大,但当浓度达到一定高度时,溶液黏度过大,使产生滞流现象,所以0.10mol•L-1之后电流呈下降趋势。所以选择NaCl浓度为0.10mol•L-1。在一般情况下,选择相对浓度较低的溶液,避免溶液黏度过大。

2.4.3 测定电位值的选择

在SMZ溶液中本身TMP残留量就几乎接近于零,而且在0.4V时,SMZ有较高响应,安培法检测SMZ含量时,选择电位为0.4V。在TMP溶液中本身SMZ残留量就几乎接近于零,而且在0.9V时,TMP有较高响应,所以在使用安培法检测TMP含量时,选择电位为0.9V。

2.4.4 蠕动泵转速的选择

在实验中发现,由于小于25rpm的转速将使液流产生脉冲,而大于40rpm的转速会使压力过高,致使管路连接处漏液,所以蠕动泵转速的选择范围很小,大致定于30rpm。

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