聚精氨酸分子印跡膜修飾電極測定樣品中的乙酰氨基酚

陳利廣，李 悅，孫艷麗

(菏澤學院 化學化工學院，山東 菏澤 274015)

ACOP為芳環對位取代的酰氨類藥物,解熱鎮痛作用緩和持久[1]。廣泛應用于感冒發燒、神經痛、偏頭痛以及術后止痛等[2]。但此類藥物具有普遍的胃腸道反應，若使用過量或長期使用,將會使胃粘膜、肝和腎功能受損。建立便捷、靈敏且準確的分析檢測方法具有重要意義[3]。目前測定藥物中ACOP含量的方法主要有紫外可見光分光[4-6]、高效液相色譜法[7-9]及其他方法[10-11]。電化學測定具有簡單、快速、靈敏度高、省時省力等優點，越來越多的用于化學物質的檢測。

實驗中制備了聚精氨酸印跡膜修飾電極(M-PLA/GCE)，通過一系列探究實驗，討論了ACOP在M-PLA/GCE上的電化學行為,并對部分無機離子以及有機物對其的影響做了干擾測定實驗，最后測定了ACOP藥片中ACOP的含量。

1 實驗

1.1 儀器與試劑

電化學工作站(CHI660D，上海辰華)；三電極體系分別為：飽和Ag/AgCl電極用作參比電極，鉑電極作對電極，工作電極為玻碳電極GCE；KH-100DB型超聲清洗器；微量進樣器。

對乙酰氨基酚用無水乙醇配置成1.0 mmol/L的標準溶液；L-精氨酸；不同pH的磷酸緩沖溶液(PBS)均用0.20 mol/L Na2HPO4溶液和0.10 mol/L檸檬酸液配制；對乙酰胺基酚片。試劑均為分析純，二次石英亞沸蒸餾水作為實驗用水。

1.2 精氨酸印跡乙酰氨基酚聚合膜修飾電極(M-PLA/GCE)的制備

將三電極體系放入到1.0 mmol/L乙酰氨基酚與1.0×10-3mol/L的精氨酸混合液中，采用循環伏安法進行聚合。隨后，將電極放在空白緩沖溶液中進行掃描，直至乙酰氨基酚的氧化還原峰消失，即得到精氨酸印跡乙酰氨基酚聚合膜修飾電極(M-PLA/GCE)。

采用同樣的條件，在1.0×10-3mol/L的精氨酸溶液中制備非印跡精氨酸聚合膜修飾電極(N-PLA/GCE)。

1.3 電化學分析實驗方法

取一定體積的pH值=5.0的PBS配制的ACOP溶液，放置三電極體系進行CV掃描，研究ACOP在修飾電極上的電化學行為并對實驗條件加以優化。

2 結果與討論

2.1 ACOP的電化學行為和電極反應過程

(c=1.0 mmol/L，pH值=5.0， v=100 mV/s)

圖1所示為不同電極測定不同溶液的循環伏安掃描曲線。結果表明，印跡膜修飾電極上的電流最大,大大提高了測定的靈敏度，說明聚精氨酸印跡膜修飾電極對ACOP具有一定的特異性催化作用。對兩峰值電流比以及ΔE進行比較得出：ipa/ipc=1.03≈1，ΔE=0.11 V，所以該反應為準可逆反應。

2.2 最佳電化學聚合條件的討論

2.2.1 pH值的影響

選擇1.0 mmol/L磷酸緩沖溶液作為介質，分別在pH值2.2、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的PBS溶液中對電極進行修飾，繼而以pH值5.0的ACOP溶液進行實驗，結果表明pH值=8.0時修飾效果最好。

2.2.2 聚合段數的選擇

固定高電位為2.4 V，低電位為-1.5 V，掃描速率為100 mV/s，100底液為1.0×10-3mol/L的精氨酸，分別改變聚合段數為4、8、12、16、20、24探究掃描段數的影響，結果表明16段時ACOP響應電流達到最大值。

2.2.3 聚精氨酸聚合掃速的選擇

固定高電位為 V，低電位為 V，底液濃度為1.0×10-3mol/L的溶液，段數為16，分別改變掃速為20、40、60、80、100、120 mV/s進行實驗，結果表明：掃描速率為40 mV/s時，ACOP的電流達到最大值。

2.2.4 聚精氨酸聚合高、低電位的選擇

濃度為1.0×10-3mol/L的精氨酸溶液為底液，段數為 ，速率為40 mV/s，改變高電位分別為1.8、2.0、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6 V進行實驗，當ACOP的氧化峰電流最大時，對應的電位為2.6 V，故選用2.6 V為高電位；固定高電位為2.6 V，分別改變低電位為-1.1、-1.2、-1.3、-1.4、-1.6、-1.8 、-2.0 V，當ACOP的氧化峰電流最大時，對應的電位為-1.2 V，故實驗選用低電位為-1.2 V。

綜上所述，最佳聚合條件為：pH值=8.0，高電位為2.6 V，低電位為-1.2 V，聚合掃描段數為16段，掃描速率為40 mV/s。

2.3 最佳測定條件的選擇

2.3.1 pH值的影響

固定測定電位為-0.2～1.2 V，掃描速率為100 mV/S，ACOP濃度為1.0×10-3mol/L，改變底液pH值為2.2、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，在pH值4.0之前，ACOP的ipa隨pH值增大而增大，而在pH值4.0以后，隨pH值增大而減小， pH值=4.0時，響應信號可達最大值，故實驗中選擇pH值=4.0的PBS緩沖溶液。

2.3.2 掃描速率的影響

a-t的掃速為：20，40，60，80，100，120，140，160，180，200，220，240，260，280，300，320，340，360，380，400 mV/s

圖2 1.00 mmol/L ACOP在M-PLA/GCE上的CV曲線

固定測定電位為-0.2～1.2 V，ACOP濃度為1.0×10-3mol/L，底液為pH值=4.0，改變掃描速率。如圖2所示：電流值隨著速率的增大而增大。掃描速率值太低時，峰電流值也會偏小，對ACOP檢測不利，而掃描速率過高時又會影響修飾電極的準確率，因此固定掃描速率為160 mV/s。

2.3.3 攪拌時間的影響

固定電位范圍為-0.2～1.2 V，pH值=4.0，掃描速率v=160 mV/s，改變攪拌時間對ACOP進行測定，隨著時間的增加，電流先增加后減小，在20 s時達到最大值，故固定攪拌時間為20 s。

2.4 線性范圍

在優化的條件下，采用CV法對ACOP進行測定(圖3)。當濃度增加到8.0×10-7mol/L時氧化峰出現，由此得出ACOP的最低檢測濃度為8.0×10-7mol/L。在濃度范圍4.0×10-6～9.09×10-5mol/L內其E與ipa呈現線性關系，其線性方程為:ipa=2.0696+0.1839 c(mmol/L),線性系數R=0.9923。

從a到i的濃度分別為: 4.0，6.0，8.0，10，19.6，38.5，56.6，74.1，90.9 μmol·L-1

2.5 電極的重現性、穩定性

經過實驗確定了可提高靈敏度的實驗條件，在最佳實驗條件下對同一溶液連續測定6次，利用Excel計算數值的相對標準偏差RSD為3.8%。

2.6 樣品回收率的測定

取一片ACOP藥片(含對乙酰氨基酚500 mg)用研缽研碎，用無水乙醇在燒杯中將其溶解，定容于500 mL容量瓶中、搖勻，放置備用。移取1.5 mL配置好的溶液轉入100 mL容量瓶中，加無水乙醇至刻度并搖勻，完成稀釋，放置備用。

取10 mL提前配好的 ACOP樣品溶液，按設計好的實驗條件對樣品溶液的回收率進行測定，結果見表1。

表1 樣品中ACOP回收率的測定結果

3 結論

本實驗通過循環伏安法制備了聚精氨酸印跡乙酰氨基酚電極。當pH值=4.0，掃描速率v=160 mV/s，測定電位范圍為-0.2～1.2 V，攪拌時間為20 s，測定效果最佳。最低檢測濃度為8.0×10-7mol/L，線性范圍為4.0×10-6～9.09×10-5mol/L之間此電極用于ACOP藥片中ACOP回收率的檢測，重復測定三次，回收率分別為98.1%、104.1%、102.0%，因此該法可用于實際樣品的測定。