环丙沙星电极的研制及其在制药分析中的应用

信建豪，刘 乐，邢建华，李建业，王高峰

(黄河科技学院医学院，河南郑州 450063)

1 前言

环丙沙星(Ciprofloxacin)是过去二十年出现的一种重要的人工合成的喹诺酮类抗生素，检测方法有很多种，通常有极谱法、吸附溶出伏安法和高效液相色谱法;也有报道用萃取分光光度法。比较以上方法，直接电位法简单、准确，适合在线分析。本文采用一种环丙沙星选择性电极，它是基于环丙沙星与磷钼酸形成的离子对为电活性物质，以PVC为支撑体，以邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂所研制的玻璃涂层电极，用于环丙沙星的片剂和注射液分析，取得满意的结果。

2 实验部分

2.1 主要仪器与试剂

pHS-3CT型精密酸度计，上海大普仪器有限公司;PXSJ-216型离子活度计，上海雷磁仪器有限公司;217型双盐桥饱和甘汞电极，内充0.1 mol/L的KNO3溶液;pH值为5.0的醋酸缓冲溶液;环丙沙星纯品，荷泽六和动物保健有限公司;环丙沙星片剂和注射液，江西汇仁制药有限公司。

环丙沙星标准系列溶液:称取1.929 1 g环丙沙星纯品溶解转移于50 mL容量瓶中，定容后充分振摇，此即为0.1 mol/L的环丙沙星储备液。将此储备液逐级稀释，并用缓冲溶液调节pH值，即得环丙沙星标准系列溶液。实验所用其他试剂均为分析纯，实验用水为新蒸二次蒸馏水。

2.2 电活性物质的制备

2.2.1 环丙沙星—四苯硼钠电活性物质的制备

称取0.386 g环丙沙星于100 mL烧杯中，加入一定量的水和0.1 mol/L盐酸使其完全溶解。然后边搅拌边滴加10 mL 0.1 mol/L的四苯硼钠溶液，有白色沉淀生成。将生成的白色沉淀用双层滤纸抽滤，用二次蒸馏水洗涤至滤液中无Cl-(用AgNO3检验)。最后将沉淀在室温下避光晾干，并置入干燥器中使其彻底干燥，得环丙沙星—四苯硼钠电活性物质备用。

2.2.2 环丙沙星—磷钼酸电活性物质的制备

称取0.386 g环丙沙星于100 mL烧杯中，加入一定量的水和盐酸使其完全溶解。然后边搅拌边滴加10 mL 0.1 mol/L的磷钼酸溶液，有绿色沉淀生成。将生成的绿色沉淀用双层滤纸抽滤，用二次蒸馏水洗涤至滤液中无Cl-(用AgNO3检验)。最后将沉淀在室温下避光晾干，并置入干燥器中使其彻底干燥，得到环丙沙星—磷钼酸电活性物质备用。

2.3 电极的制备

将洁净pH玻璃电极在水中浸泡48 h，取出，用水冲洗，再用无水乙醇冲洗，吹干待用。

称取聚氯乙烯(PVC)粉0.2 g，用10 mL四氢呋喃将其溶解，再加入一定量环丙沙星电活性物质和四苯硼钠、邻苯二甲酸二丁酯(DBP，增塑剂)0.20 mL，搅拌溶解成均匀透明溶液，放置于室温下。待其挥发至大约5 mL时将上述pH玻璃电极浸入到该透明溶液中，缓慢取出，晾干后再浸入，如此反复5次，使玻璃电极表面均匀涂敷一层对环丙沙星敏感的PVC膜，此即环丙沙星选择性电极。

2.4 电极电位的测量方法

环丙沙星电极使用前先在1.0×10-3mol/L的环丙沙星溶液中浸泡活化1 h，用水冲洗后与217型双盐桥饱和甘汞电极组成测量电池，连接离子活度计，测量水的空白电位值，稳定后即可测量试液。

3 结果与讨论

3.1 膜的组成选择

比较研究了以环丙沙星—磷钼酸离子对电活性物质和以环丙沙星—四苯硼钠离子对位电活性物质，以及加入0.000 4 g四苯硼钠对电极响应性能的影响，其结果示于表1。

表1 膜的组成选择

实验表明，编号为3的电极响应性能较好，则实验中采用膜组成按编号3所研制的电极。

3.2 电极Nernst响应曲线

按照编号3膜组成制备出环丙沙星电极，并依次测量该电极在1.0×10-7～1.0×10-2mol/L的环丙沙星溶液中的电位值E，以电位E对环丙沙星浓度的负对数pC作图，如下页图1所示。

实验表明环丙沙星浓度在5.0×10-5～5.0×10-3mol/L范围内，E-pC具有良好的线性关系。该曲线的线性回归方程为:E=-314.6+50.6pC，Nernst响应斜率为5 0.6 mV/pC，相关系数为0.999 0。

3.3 酸度对电极电位的影响

用HCl和NaOH溶液调节10-4mol/L的环丙沙星溶液的pH值。测量溶液pH值及相应的电极电位，作E-pH曲线示于下页图2。

图1 电极响应曲线

图2 pH的影响

实验表明，当溶液pH值在4.4～5.3范围内时，电极电位随pH值的变化改变较小，当pH值大于5.3或小于4.4时，随着pH值的变化，电位E值改变较大;则电极适用pH范围为4.4～5.3。为了方便地使用缓冲溶液，本实验采用pH值等于5.0的乙酸—乙酸钠缓冲溶液。

3.4 电极的选择性

以分别溶液等活度法测定了电极对一些常见阳离子和辅料的选择性系数Kij。计算结果示于表2。实验表明，该电极具有良好的选择性。

3.5 电极的响应时间

在1×10-2、1×10-3、1×10-4mol/L 的环丙沙星溶液中，该电极的静态响应时间均小于30 s。

表2 选择性系数测定结果

3.6 电极的重现性

在1×10-4～1×10-2mol/L的环丙沙星溶液中，反复测定6次电位值，相对标准偏差小于1.3%。

3.7 电极使用寿命

实验中所使用的电极在室温下放置3个月后，重新检测其Nernst响应线性范围及斜率，实验表明线性范围及斜率无明显变化，则电极使用寿命大于3个月，且不同膜组成的电极使用寿命无明显不同。

4 应用

4.1 样品分析

分别取氧氟沙星注射液和片剂样品，用水将其稀释或溶解到合适浓度，分别采用高效液相色谱法和直接电位法测定其含量，结果见表3。

表3 环丙沙星片剂和注射液的分析结果

4.2 回收率实验

用标准加入法进行回收率试验，结果示于表4。

表4 回收率实验