聚中性红薄膜修饰电极测定盐酸环丙沙星含量

            作者：周谷珍 陈望爱 孙元喜

【摘要】  目的 研究聚中性红薄膜修饰电极(PNRE)对盐酸环丙沙星(CPLX)的电催化作用，建立一种定量检测CPLX的电化学分析方法。方法 利用循环伏安法(CV)电聚合制备PNRE，在0.2mol/L NaNO3+0.06mol/L CH3COOH?CH3COONa体系中，研究PNRE对盐酸环丙沙星氧化的电催化作用及其定量测定CPLX的最佳条件。结果 在7.5×10-7～7.5×10-5mol/L范围内，催化氧化峰电流与CPLX的浓度呈良好的线性关系，γ=-0.9999，检测限达3.5×10-8mol/L，平行测定的RSD小于2.4%(n=8)，样品回收率为95.6%～103.6%。结论 该法灵敏度高、准确可靠，用于CPLX眼药水及片剂样品的测定取得满意结果。

【关键词】  聚中性红 修饰电极 盐酸环丙沙星 含量测定

    Content determination of ciprofloxacin hydrochloride by

      ABSTRACT  Objective  To research the electrocatalytic action of poly (neutral red) film modifing electrode (PNRE) for determination of ciprofloxacin hydrochloride (CPLX), an electroanalytic method of content determination CPLX was set up.Methods  The PNRE was prepared by cyclic voltammetry polymerization, the optimal determination conditions of CPLX was studied with 0.20mol/L NaNO3+0.06mol/L CH3COOH?CH3COONa solution system.  Results  The oxidation currents were linear for CPLX in the range of 7.5×10-7～7.5×10-5mol/L, γ=-0.9999，the detection limit reached 3.5×10-8mol/L. The RSD of parallel experiments was less than 2.4% and the recovery of sample is 95.6%～103.6%.  Conclusion  This method is sensitive and precise, and could be used for the content determination of CPLX in eyedrop and troche samples.

    KEY WORDS  Poly (neutral red);  Modifing electrode;  Ciprofloxacin hydrochloride;  Content determination

   环丙沙星(ciprofloxacin，CPLX)具有广谱抗菌特性，已广泛应用于临床。因此建立一种既快速又准确的定量检测其含量的方法非常必要。我国药典中收录的分析方法有重量分析、滴定分析、光化学分析及色谱分析等。前两种方法由于灵敏度低，不适合微量分析，目前大都采用分光光度法［1～3］和液相色谱分析法［4，5］。作者在研究聚中性红薄膜修饰电极［6］时，发现该修饰电极对CPLX的氧化具有良好的电催化作用，经过定量检测CPLX的环境和条件，建立了一种快速、灵敏、准确地测定CPLX的电化学分析新方法，现报道如下。

1  实验部分

    1.1  仪器与试剂

    AD300微机电化学分析系统(天津艾达科技有限公司)，P?1抛光机，SB3200超声清洗器(上海必能信超声有限公司)。实验采用三电极系统：工作电极为PNRE，对照电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极(SCE)。

    盐酸环丙沙星基准物质(武汉凌飞科技)，配制成3mg/ml的水溶液。盐酸环丙沙星滴眼液(3mg/ml，生产批号05020302， 武汉五景药业有限公司)； 盐酸环丙沙星片(每片0.25g，生产批号030702，宜昌人福药业有限责任公司)；中性红(AR，北京化工厂)，配制成1.0×10-3mol/L的水溶液；其它试剂均采用分析纯试剂用二次石英重蒸馏水(简称二次水)配制而成。实验无需通氮除氧，且在室温条件下进行。

    1.2  电化学聚合制备PNRE

    按照［6］的方法制备PNRE，并将电极放入PBS(pH6.0)溶液中保存备用，该修饰电极稳定性好，放置40d以上其性能无显著性变化。

    1.3  实验方法

    以PNRE为工作电极，采用三电极系统，在0.2 mol/L NaNO3+0.1mol/L CH3COOH?CH3COONa(pH4.74)体系中，以100mV/s的扫描速率于0.7～1.3V电位范围内进行循环伏安扫描，记录各浓度下CPLX的CV曲线，根据CV曲线上峰电流的大小，利用工作曲线法对其进行定量分析。每次测定结束后，将三电极置于空白体系中扫描至无峰，用重蒸水冲洗，滤纸小心吸干后再进行下一次测定，以保持修饰电极良好的稳定性和重现性。

    2  结果与讨论

    2.1  PNRE对CPLX的电催化作用

    Fig.1所示为PNRE和裸玻碳电极(GC)分别在空白体系和含1.0×10-5mol/L CPLX测试体系中的循环伏安图。从图中可以看出，在0.1mol/L NaNO3 +0.1mol/L CH3COOH?CH3COONa(pH4.74)溶液中(空白体系)，PNRE对CPLX的氧化具有良好的电催化作用，氧化峰电位为：Epa=1.10V，可望用于CPLX的定量分析。

    实验发现扫描电位范围的大、小对于CPLX的氧化峰电流和峰电位的影响不显著，以下实验中控制扫描电位范围为0.7～1.3V。

    2.2  盐酸环丙沙星测定条件的选择

    (1)缓冲体系的选择  在不同的缓冲体系中，PNRE对CPLX的电催化作用都存在明显差异。分别实验了邻苯二甲酸氢钾(pH4.2)、CH3COOH?CH3COONa(pH4.74)、六亚甲基四胺(pH5.4)、KH2PO4?Na2HPO4(pH6.0)、HCl(pH1)等缓冲溶液，实验证明在CH3COOH?CH3COONa缓冲溶液中，PNRE对CPLX的电催化作用最好。

    同样，缓冲体系的酸度(pH)以及浓度也对CPLX的氧化峰电流产生不同程度的影响，根据条件实验结果显示，选择pH4.74、0.1mol/L的CH3COOH?CH3COONa缓冲体系合适。

    (2)支持电解质的影响  电解质在测试体系中起着传导电荷、消除迁移电流的作用。实验表明，在测试体系中加入0.2mol/L的NaNO3溶液，能够改善循环伏安图的峰形，增加CPLX的氧化峰电流，提高测定的灵敏度。

    (3)扫描速率与氧化峰电流的关系  采用不同的扫描速率测试体系中进行循环伏安扫描时，从循环伏安图上发现，氧化峰电流的大、小与扫描速率的平方根有良好的线性关系，线性方程和线性相关系数分别为：ipa(μA)=2.948-0.286υ1/2；r=0.9993。显然，CPLX在PNRE上的反应具有明显的表面电化学特征。通常情况下，实验过程中控制扫描速率为100mV/s。

    (4)静置时间对峰电流的影响  在测定过程中，扫描前静置时间与峰电流存在一定的关系。实验证明，静置时间越长，迁移到电极表面的CPLX越多，也就是电极表面的CPLX浓度越高，峰电流越大。但静置时间太长将影响实验速度，当测定灵敏度足够时，通常静置较短时间。文中实验一般选用静置时间为60s。

    综上所述，测定CPLX的最佳条件是：在0.1mol/L CH3COOH?CH3COONa(pH4.74)+0.2mol/L NaNO3体系中，控制扫描电位范围为0.7V～1.3V，以100mV/s的扫描速率进行循环伏安扫描，根据循环伏安图上氧化峰电流的大、小进行CPLX的定量分析。

    2.3  CPLX的浓度与峰电流的关系

    Fig.2为PNRE在含不同浓度的CPLX溶液中的循环伏安图。由Fig.2可以看出，氧化峰电流随浓度的改变而改变，说明PNRE对CPLX有催化作用。氧化峰电流与CPLX的浓度在7.5×10-7～7.5×10-5mol/L范围内具有良好的线性关系。线性方程及线性相关系数分别为：  ipa(μA)=-1.147-4.797CCPLX×  Solution: 0.2mol/L NaNO3 + 0.1mol/L CH3COOH?CH3COONa;Potential range: 0.7～1.3V;  Scan rate: 100mV/s;

    C(CPLX) (from 1 to 5): 7.5×10-7mol/L,

    1.0×10-6mol/L,  7.5×10-6mol/L,

    2.5×10-5mol/L,  7.5×10-5mol/L

    concentration of CPLX

    105(mol/L)，r=-0.9999。利用循环伏安法，对CPLX的检出限可达3.5×10-8mol/L(以能够观察到CPLX的氧化峰为准)。

    3  样品分析

    3.1  样品溶液的制备

    片剂样品溶液的制备  用0.1mol/L的NaCl 100ml溶解3片(每片0.25g)CPLX，抽滤后将上述溶液转移到250ml的容量瓶中，定容至刻度，并放置于冰箱中备用(样品1)。

    眼药水样品溶液  直接用微量进样器移取进行分析(样品2)。

    3.2  CPLX含量的测定

    分别准确移取一定体积的样品溶液(样品1：30μl，样品2：20μl)于测试体系中，按照实验方法进行测定，利用标准曲线法对CPLX进行定量分析，平行测定8份，结果见Tab.1。经过样液体积折算，测定值分别为：样品1为每片0.22g，样品2为每片14.93mg/5ml。

    3.3  样品回收率实验

    以CPLX片剂样品做回收率实验。分别准确移取样品1、CPLX标准溶液(浓度为3mg/ml)各5.00ml于100ml容量瓶中，用二次水定容至刻度，摇匀备用。取该液1.20ml于测试体系中，按上述样品分析步骤进行测定并加标回收率。回收率结果见Tab.2。从Tab.2可以看出，样品回收率范围在95.6%～103.6%之间，相对标准偏差为2.4%。

    4  结论

    利用环丙沙星化学结构中具有还原性的电活性基团在PNRE上被选择性电催化氧化的原理，建立了一种具有良好选择性和较高灵敏度的CPLX的定量分析方法。利用该法，可以直接对CPLX针剂和滴眼液进行取样分析，无须任何样品处理步骤；对于片剂样品也只须简单溶样后即可直接分析。显然，与药典推荐高效液相色谱法相比，该法具有仪器设备简单、分析速度快、选择性好、准确度高、应用范围广泛、分析成本低等优点。将该法用于药物样品中盐酸环丙沙星含量的测定取得满意结果。如将聚中性红薄膜修饰在超微电极上，可能实现对人体内CPLX药物的有效药峰、半衰期等参数进行现场监测，为药物在人体内的作用机制研究提供了实验数据，这是该法的最大优点和应用潜力。这些工作有待进一步研究。

【】
  ［1］ 刘健，王建华. 双波长紫外分光光度法测定盐酸环丙沙星膜剂含量［J］. 齐鲁药事，2004，23(2)：18

［2］ 李荷青，赵玉香. 示差分光光度法测定盐酸环丙沙星片的含量［J］. 世界医药杂志，2003，4(7)：539

［3］ 孙玲，张小华，于生兰，等. 双波长分光光度法测定阿丙沙星可溶性粉中阿莫西林、盐酸环丙沙星的含量［J］. 化学分析计量，2003，13(1)：16

［4］ 王娅芳. 反相高效液相色谱法测定复方盐酸氨丙啉可溶性粉中盐酸环丙沙星的含量［J］. 兽药杂志，2001，35(3)：23

［5］ 刑晓玲，张小华. RP?HPLC测定阿莫西林、盐酸环丙沙星可溶性粉［J］. 泰州职业技术学院学报(版)，2003，3(5)：72

［6］ 孙元喜，周谷珍，周声武，等. 聚中性红薄膜修饰电极的电化学特性研究［J］. 常德师范学院(自然科学版)，2002，14(4)：30