溶膠凝膠基質修飾的磺胺嘧啶電極

黃西朝

(渭南師范學院化學傳感器研究所,陜西渭南 714099)

溶膠凝膠基質修飾的磺胺嘧啶電極

黃西朝

(渭南師范學院化學傳感器研究所,陜西渭南 714099)

制備一種以四(十二烷基)碘化銨為定域體試劑,利用二氧化鈦溶膠凝膠技術研制的磺胺嘧啶電極.該電極以溶膠凝膠為載體,線性范圍為4.0×10-6～1.0×10-2mol/L,檢測下限為2.0×10-6mol/L,平均斜率為61.0 mV/dec.適宜的pH范圍為1.1～5.3.電極用作測定藥物含量及其回收率測定,結果令人滿意.

溶膠—凝膠;離子選擇性電極;四(十二烷基)碘化銨;磺胺嘧啶

0 引言

溶膠凝膠處理溫度低,各種反應參數易于控制,定域體試劑能夠均勻地分布在前驅體中.陳丹丹、劉寶紅等用三氧化二鋁溶膠—凝膠將辣根過氧化物酶和硫堇同時固定在玻碳電極上,制成過氧化氫生物傳感器[1].楊柳、吳霞琴等將血紅蛋白固定在室溫離子液體和魔芋甘聚糖(KGM)水溶膠修飾的玻碳電極上,研究修飾膜中血紅蛋白的電子傳遞及其對氧還原的催化特性[2].由于離子選擇性電極具有響應快、使用方便、成本低廉等優點,已經成功地應用于臨床和環境中許多重要離子的檢測.[3-4]近年來,杜寶中、路蕾蕾、劉佳、黃西朝、李吉鋒分別以溶膠凝膠為載體研制了CO32-、SO42-離子選擇性電極.[5-6]在此基礎上,本文以二氧化鈦溶膠凝膠為載體,以四(十二烷基)碘化銨為定域體試劑,成功地研制了磺胺嘧啶電極.

1 實驗部分

1.1 儀器試劑

pH-3E數字式pH計,江蘇電分析儀器廠;232型甘汞電極,上海電光器件廠;銀絲(純度為99%);四(十二烷基)碘化銨(AR);無水乙醇(AR);鈦酸四正丁酯(AR);HCl(AR);NaOH(AR);磺胺嘧啶(原料藥符合藥典規定);磺胺嘧啶片劑(批號:04083314),西安利君制藥有限公司;實驗用水為二次去離子水.

1.2 定域體試劑的選擇

溫離子液體(RTIL)具有電化學窗口寬、導電性高、熱穩定性和化學穩定性好、幾乎無蒸氣壓、不易揮發,以及對有機物和無機物都有良好的溶解性等優點,特別適合于電分析化學領域[7].筆者選擇四(十二烷基)碘化銨作為定域體試劑,成功地研制了磺胺嘧啶電極.

2 結果與討論

2.1 Ag-AgCl電極的制備

將銀絲拋光后,用無水乙醇清洗5 min,再用二次水沖洗晾干,以銀絲為陽極,鉑電極作為陰極,在0.10 mol/L的HCl溶液中電解4～8 h,電流密度控制在1～2 mV/cm2,制得Ag-AgCl電極[8].

2.2 磺胺電極的制備

精確稱取四(十二烷基)碘化銨13.10 mg,逐滴加入適量的水,使其充分溶解后,加入10.00 mL無水乙醇,攪拌5 min配成A溶液.準確吸取15.00 mL無水乙醇,加入0.30 mL HCl配制成B溶液.將A溶液倒入B溶液中,配制成混合液,將混合液攪拌1 h后,即成電極涂膜液.

將制好的Ag-AgCl電極在電極涂膜液中反復浸涂3次,每次間隔4 h以上,每次浸涂后放在恒溫干燥箱中(60℃)4 h以上,即制得磺胺嘧啶電極.將制好的電極放在1.0×10-2mol/L磺胺嘧啶溶液中轉型活化12 h以上,即可進行電極的性能測試.

2.3 電極的性能測試

2.3.1 響應性能

在1.0×10-6～1.0×10-2mol/L磺胺嘧啶標準系列溶液中進行電極性能測試,其線性范圍為4.0×10-6～1.0×10-2mol/L,檢測下限為2.0×10-6mol/L,平均斜率為61.0 mV/dec.結果如圖1所示.

圖1 電極的響應曲線

2.3.2 響應時間和壽命

在1.0×10-6～1.0×10-2mol/L磺胺嘧啶標準系列溶液中,經過幾個月連續測試,電極的響應時間＜30 s.電極使用后在室溫下干放保存,再次使用時只需在1.0×10-3mol/L磺胺嘧啶溶液中活化15 min.此類電極在室溫下干放保存10個月后,仍能滿足測試要求.

可見,電極的使用壽命在10個月以上.[9]

2.3.3 電極的穩定性

在1.0×10-3mol/L磺胺嘧啶溶液中,進行電極的穩定性測試.連續測定4 h以上,電位為72～74 mV,電位漂移為±1 mV.

可見,電極具有良好的穩定性.

2.3.4 電極的重現性

將電極放在1.0×10-5～1.0×10-2mol/L的磺胺嘧啶標準系列溶液中,進行電極的重現性實驗,電位漂移為±1 mV.

實驗證明,電極的重現性好,如表1所示.

表1 電極的重現性

2.3.5 電極的選擇性系數

采用混合溶液固定干擾法,測定一些常見離子對電極的選擇性系數.除CNS-離子干擾外,大部分離子對測定沒有影響.如表2所示.

表2 電極的選擇性系數

2.3.6 pH的影響

用0.1 mol/L HCl調節1.0×10-3mol/L磺胺嘧啶溶液的pH值,在1.1～7.0的范圍內測定pH對電極性能的影響,在1.1～5.3時,電位值為72～73 mV,電位漂移為±1 mV.

可見,適宜的pH范圍為1.1～5.3.

3 應用

3.1 回收率測定

在待測溶液中加入不同量的磺胺嘧啶溶液,進行標準加入回收率試驗.結果如表3所示.

表3 回收率試驗

3.2 樣品測定

取10片磺胺嘧啶,精確稱量其質量并計算每片的平均質量,研碎后充分混合均勻,準確稱量0.5963 g/片(每片的標示量為0.5000 g).逐滴加入0.10 mol/L的HCl,使其充分溶解后定容至50.00 mL,配成試樣液,即可進行樣品測試,樣品的回收率為97.4%～100.4%,平均回收率為99.1%,RSD為1.54.結果如表4所示.

表4 樣品測定結果

4 結語

采用直接電位法,將電極用于磺胺嘧啶片劑的含量分析,樣品的標示量為0.500 g/片(n=5),實際測量數據依次為0.499 g/片、0.487 g/片、0.492 g/片、0.501 g/片、0.499 g/片.測得回收率依次為99.8%、97.4%、98.8%、100.2%、99.8%.平均回收率為99.1%,RSD為1.54%.實測數據與藥物標示量相吻合,分析數據準確可靠.整個測試過程不需要大型儀器,電極制作及藥物分析過程操作簡單,將電極與便攜式pH計配套,可實現在線檢測.

[1]陳丹丹,劉寶紅,孔繼烈.三氧化二鋁溶膠—凝膠固定過氧化氫生物傳感器[J].分析化學,2002,30(8):958-961.

[2]楊柳,吳霞琴,后雯璟,等.離子液體和KGM修飾電極上的直接電化學[J].電化學,2008,14(3):73-76.

[3]Qin w,Zwicki T,Pretsch E.Improved detection limits and unbiased selectivity coefficientsobtained by using ion-exchauge resing in the inner refernce solution of ion-selective polymeric membrane electrodes Analytical chemistry[J].Anal.Chem,2000,72: 3236-3240.

[4]唐春然,林寶剛,李春香,等.氯離子電極的研制及應用研究[J].分析科學學報,2009,25(2):226-228.

[5]杜寶中,路蕾蕾,劉佳.溶膠凝膠膜修飾的碳酸根離子選擇電極的研究[J].分析試驗室,2010,29(10):1-4.

[6]黃西朝,李吉鋒.溶膠凝膠基質修飾的硫酸根離子電極的研制與應用[J].科學技術與工程,2013,13(27):185-187.

[7]陳代武.抗壞血酸在離子液體修飾玻碳電極上的電化學行為[J].化學研究,2012,23(1):71-74.

[8]黃西朝,王軍.長壽命銀離子敏感場效應晶體管傳感器[J].渭南師范學院學報,2009,24(5):41-43.

[9]王君龍,黃西朝,梁國正.溶膠—凝膠基質修飾的鎘離子選擇性電極[J].分析試驗室,2004,23(9):65-66.

【責任編輯 曹 靜】

Sulfadiazine Electrode Modified with Titanium Dioxide Sol-Gel Matrix

HUANG Xi-chao
(Instiute of chemical Sensors,Weinan Normal University,Weinan 714099,China)

A novel ion selective electrode for determination of sulfadiazine was prepared based on the titanium dioxide sol-gel technique with tetra-dodecyl ammonium iodide as an active material.The sol-gel technique has a great future for immobilization. This paper reports the sol-gel as a carrier for sulfadiazine selective electrode.The linear range of1.0×10-2～4.0×10-6mol/L a detection limit of 2.0×10-6mol/L at pH 1.1～5.3 and a slope of61.0mV/dec for sulfadiazinewere obtained.The electrodewas used to determine the drug content and recovery.The results are satisfactory.

sol-gel;Ion selective electrode;tetra-dodecyl ammonium iodide;sulfadiazine

O657.1

A

1009-5128(2014)03-0033-04

2013-03-26

陜西省教育廳科學研究計劃項目:潼關金礦區地表水重金屬污染的調查分析研究(12JK0624);渭南師范學院科研計劃項目:C/SIC復合材料的化學液氣相法制備技術研究(13KYS001)

黃西朝(1955—),男,陜西華縣人,渭南師范學院化學傳感器研究所高級工程師,主要從事化學傳感器研究.