對乙酰氨基酚在鐵氰化銅修飾電極上的電化學行為研究

徐 雯，張莉艷

（黃山學院化學化工學院，安徽黃山245041）

對乙酰氨基酚在鐵氰化銅修飾電極上的電化學行為研究

徐 雯，張莉艷

（黃山學院化學化工學院，安徽黃山245041）

用循環伏安法制備了鐵氰化銅修飾玻碳電極，并研究了對乙酰氨基酚在該修飾電極上的電化學行為。結果表明，在pH＝6.86的磷酸緩沖溶液中，對乙酰氨基酚在鐵氰化銅修飾電極上0.437V處出現一氧化峰，與裸玻碳電極相比氧化峰電位負移了81mV。對乙酰氨基酚濃度在4×10-5-1×10-3mol/L范圍內，其氧化峰電流與濃度呈現很好的線性關系，其相關系數是0.9993，檢出限為1×10-5mol/L。

鐵氰化銅；修飾電極；對乙酰氨基酚；循環伏安法

1 引言

對乙酰氨基酚（即撲熱息痛）為芳環對位取代的芳氨類藥物，有解熱、鎮痛作用，在中西藥及其制劑中使用廣泛，適用于感冒發燒、關節痛、神經痛及偏頭痛、癌性痛及手術后止痛。[1]但過多服用對乙酰氨基酚對人體會造成傷害，出現惡心、嘔吐、厭食、出汗、腹痛等癥狀。[2]因此，建立對乙酰氨基酚的靈敏檢測方法是非常必要的。當前用于檢測對乙酰氨基酚的方法主要有滴定法[3]、分光光度法[4]、高效液相色譜法[5]以及電化學方法。[6~8]除電化學方法外，其他的方法需要復雜的前處理過程，因此不便于快速檢測對乙酰氨基酚。而電化學方法中,修飾電極的研究為對乙酰氨基酚的檢測提供了快速、簡便的方法。

本文采用電化學沉積法制備了鐵氰化銅(CuHCF)修飾電極，并研究了對乙酰氨基酚在該修飾電極上的電化學行為。對乙酰氨基酚在裸玻碳電極上有較高的氧化電位，而在CuHCF修飾玻碳電極上發生明顯的負移，說明該電極對對乙酰氨基酚氧化有較好的電催化作用。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

LK2005型電化學工作站（天津市蘭力科化學電子高技術有限公司），3電極體系：工作電極為玻碳電極和CuHCF修飾玻碳電極，對電極為鉑電極，參比電極為飽和甘汞電極（SCE）；精密pH計（PHS-3C，上海雷磁新涇儀器有限公司）和超聲波清洗器（KQ2200型，昆山市超聲儀器有限公司）。

對乙酰氨基酚為化學純（中國醫藥集團上?；瘜W試劑公司），其余試劑均為分析純，實驗用水為二次蒸餾水。

2.2 CuHCF修飾電極的制備

將玻碳電極用砂紙（2000目）、0.05μmAl2O3粉拋光至鏡面，依次用二次水、無水乙醇、二次水超聲清洗各1min。

準確配制100ml1×10-3mol/LCuCl2溶液以及100ml含1×10-3mol/LK3Fe(CN)6和0.1mol/L KCl的混合溶液，然后取20mlCuCl2溶液和20mlK3Fe(CN)6、KCl的混合溶液配成電解質溶液，并用0.1mol/L的稀鹽酸將其pH值調至2左右。

將處理好的玻碳電極至于上述電解質溶液中，飽和甘汞電極為參比電極，鉑片為對電極組成3電極體系，在0.0-1.0V電位范圍內以50mV/s的速度進行循環伏安掃描一定的圈數，即得CuHCF修飾電極。

2.3 實驗方法

采用3電極體系，在選定的電位范圍內記錄循環伏安曲線,所有實驗均在室溫條件下進行。

3 結果與討論

3.1 CuHCF膜的形成過程

圖1是CuHCF在玻碳電極上發生聚合的循環伏安圖。從圖中可以看出，隨著掃描次數的增加，氧化和還原電流逐漸增大，氧化還原峰的峰形變得尖銳起來，表明有吸附物質生成，CuHCF在電極表面沉積形成膜。當掃描至25圈的時候，電流不再增加，說明電極表面已達到飽和。如果繼續沉積，膜越來越厚，將使電極表面電子傳遞速度減慢，導致峰電流降低。因此，我們選擇的聚合圈數是25圈。

圖1 CuHCF聚合過程的循環伏安圖，掃描速度50mV/s

3.2 CuHCF修飾電極的電化學行為研究

分別以裸玻碳電極(a)和CuHCF修飾電極(b)為工作電極在0.1mol/LKCl溶液中進行循環伏安掃描，結果如圖2所示。對比圖中的a、b曲線可以看出，CuHCF修飾電極在0.2V和0.6V附近各有一對氧化還原峰，這兩對峰表示為如下的反應：進一步說明了在玻碳電極表面形成了CuHC膜。

圖2 裸電極(a)和CuHCF修飾電極(b)在0.1mol/LKCl溶液中的CV圖，掃描速度50mv/s

3.2 對乙酰氨基酚在CuHCF修飾電極上的電化學行為

圖3 對乙酰氨基酚在裸電極(a)和CuHCF修飾電極(b)上的CV圖，掃速50mv/s

圖3是裸玻碳電極（曲線a）和CuHCF修飾電極（曲線b）在含有1×10-4mol/L對乙酰氨基酚的0.1mol/L磷酸緩沖溶液（pH＝6.86）中的循環伏安圖由圖2可知，對乙酰氨基酚在裸玻碳電極上氧化峰電位為0.518V，而在CuHCF修飾電極上的氧化峰電位為0.437V，與裸玻碳電極相比氧化峰電位負移了81mV，說明該電極對對乙?；佑休^好的電催化作用。

3.3 掃描速率的影響

考察不同掃描速率下CuHCF修飾電極在含有1×10-4mol/L對乙酰氨基酚的0.1mol/L磷酸緩沖溶液（pH＝6.86）中的循環伏安曲線，發現對乙?；拥难趸咫娢浑S著描速率的增大,向電位增加的方向移動，氧化峰電流也隨之增大。在0.02-0.18V/s掃描速率范圍內，對乙?；拥难趸咫娏髋c掃描速率的平方根υ1/2之間有極好的線性關系，如圖4所示，線性方程為ip=－0.0019＋7.9022υ1/2，R=0.9970,說明對乙酰氨基酚的氧化是一個擴散控制過程。

圖4 氧化峰電流與掃描速率平方根之間的關系

3.4 濃度的影響

圖5是CuHCF修飾電極在含有不同濃度對乙酰氨基酚的磷酸緩沖溶液(pH=6.86)中的循環伏安曲線上的氧化峰電流與濃度的關系曲線。由圖可知，對乙酰氨基酚在4×10-5-1×10-3mol/L范圍內的濃度與氧化峰電流呈現較好的線性關系，線性方程為ip=0.5751+18870.1c，R=0.9993，檢出限為1×10-5mol/L。

圖5 CuHCF修飾電極在含不同濃度的對乙酰氨基酚的磷酸緩沖溶液（pH=6.86）中的氧化峰電流與濃度關系圖，掃描速率為50mV/s。

3.5 電極的重現性與穩定性

將CuHCF修飾電極對濃度為1×10-4mol/L的對乙酰氨基酚試液連續測定5次，氧化峰的電流值分別為2.56μA、3.05μA、2.72μA、3.12μA、2.94μA，相對標準偏差RSD為0.081%，表明該修飾電極的重現性較好。將修飾電極在同一溶液中連續掃50圈,峰電流基本不變，說明該電極穩定性較好。

4 結論

用循環伏安法在0.0-1.0V的電位范圍內連續掃描25圈制得CuHCF修飾電極，并用該修飾電極測定了對乙酰氨基酚。結果表明，對乙酰氨基酚在CuHCF修飾電極上發生不可逆反應，氧化峰電位相對于裸玻碳電極負移了81mV,說明修飾電極對對乙?；佑休^好的催化作用。對乙酰氨基酚濃度在4×10-5-1×10-3mol/L范圍內，其氧化峰電流與濃度呈現很好的線性關系，其相關系數是0.9993，檢出限為1×10-5mol/L。

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責任編輯：胡德明

Abstract:Cuprichexacyanoferratemodifiedglassycarbonelectrodeispreparedwithcyclic voltammogram method,and the electrochemcal behavior of acetamin-ophen at the modified electrode is studied.Experimental results show that an oxidation peak is observed at about 0.437 V in 0.1 mol/L phosphate buffer solution(pH=6.86),which shifts negatively by 81mV on the Cupric hexacyanoferrate modified electrode compared with the corresponding bare electrode.The oxidation peak current is wellproportional to the concentration of acetaminophen over the range from 4×10-5～1×10-3mol/L by cyclic voltammetry,with the correlation coefficient of 0.9993.The detection limit of aceta-minophen is estimated to be 1.0×10-5mol/L.

Key Words:cupric hexacyanoferrate;modified electrode;acetaminophen;cyclic voltammetry

Electrochemical Behavior of Acetaminophen at Cupric Hexacyanoferrate Modified Electrode

Xu Wen,Zhang Liyan
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Huangshan University,Huangshan245041,China)

O646

A

1672-447X（2012）03-0045-003

2011-10-25

黃山學院自然科學研究項目（2010xkj016）

徐雯（1978–），安徽休寧人，黃山學院化學化工學院講師，研究方向為電化學。