聚L-苯丙氨酸/石墨烯修饰电极测定对乙酰氨基苯酚

罗　艳，孙登明（淮北师范大学化学与材料科学学院，安徽淮北235000）



聚L-苯丙氨酸/石墨烯修饰电极测定对乙酰氨基苯酚

罗艳，孙登明
（淮北师范大学化学与材料科学学院，安徽淮北235000）

摘要：用循环伏安法扫描聚合和电化学还原石墨烯，制备聚L-苯丙氨酸/还原石墨烯修饰电极，该电极对对乙酰氨基苯酚具有较好的催化能力和较快的电子传递速率.利用循环伏安法和差分脉冲伏安法探究对乙酰氨基苯酚在该电极上的电化学行为，对乙酰氨基苯酚在电极表面的氧化还原过程受扩散控制.在最佳实验条件下，对乙酰氨基苯酚在0.610 V处产生一个氧化峰.采用差分脉冲法测定对乙酰氨基苯酚的线性范围为5.00×10-7～2.50×10-4mol/L，检出限为1.0×10-7mol/L.该法用于测定药物中对乙酰氨基苯酚，结果满意.

关键词：石墨烯；L-苯丙氨酸；对乙酰氨基苯酚；修饰电极

对乙酰氨基苯酚（4-Acetamino phenol，C8H9NO2）又名扑热息痛，为乙酰苯胺类药物［1］，是治疗感冒药物中的重要成分，具有作用持久、不良反应相对较少等优点，因此是最常用的非抗炎解热镇痛药［2］.但服用过多也会对人体造成伤害，出现厌食、恶心、腹痛等症状［3］，甚至出现肝坏死［4］.目前，测定乙酰氨基苯酚有HPLC［5］、阴极电化学发光法［6］、毛细管电泳-紫外光谱法［7］等.但有些方法测定的灵敏度较低，线性测定范围窄等不足.本实验制备聚L-苯丙氨酸/石墨烯修饰电极，由于聚L-苯丙氨酸的催化功能良好，加入石墨烯后，催化活性位点增多，且增大修饰膜的比表面积，催化能力进一步提高，并对对乙酰氨基苯酚具有较好的选择性和灵敏度，可用于药物中对乙酰氨基苯酚的测定.

1　实验部分

1.1仪器和试剂

电化学分析系统、酸度计、三电极系统的型号和参数见参考文献［8］.

石墨烯分散液：2 mg/mL；对乙酰氨基苯酚贮备液：5.00×10-2mol/L；L-苯丙氨酸贮备液：5.00×10-3mol/L，磷酸盐缓冲溶液（PBS）的配制见参考文献［9］.

1.2修饰电极的制备

玻碳电极（Ф=3 mm）的处理及修饰参见文献［10］.

1.3实验方法

在电解池中准确加入5.0 mL pH为2.5的PBS及一定量的对乙酰氨基苯酚，用亚沸水定容至10 mL，充分摇匀后进行测定.以Ag/AgCl电极为参比电极，修饰电极为工作电极，铂丝电极为对电极.进行循环伏安扫描、差分脉冲伏安扫描，记录电化学实验参数.扫描结束后，需将电极活化（在空白液中循环扫描，至对乙酰氨基苯酚峰消失）.实验温度为室温.

2　结果与讨论

2.1对乙酰氨基苯酚的循环伏安行为

图1为5.00×10-5mol/L对乙酰氨基苯酚在玻碳电极（a），聚苯丙氨酸修饰电极（b）和聚苯丙氨酸石墨烯修饰电极（c）上的循环伏安图（扫速：0.10 V/s，酸度：pH 2.5，扫描电位范围：0.0～1.0 V）.对乙酰氨基苯酚在玻碳电极上的氧化峰电流最小，在修饰电极上峰电流均增大，其中聚苯丙氨酸石墨烯修饰电极上的峰电流最大.这可能是还原石墨烯和聚苯丙氨酸修饰膜提供较大的活性催化位点及比表面积的结果.

图1　对乙酰氨基苯酚的循环伏安曲线

2.2pH的影响

对5.00×10-5mol/L的对乙酰氨基苯酚在不同酸度下的影响如图2所示，pH的增加，对乙酰氨基苯酚的峰电位向负电位方向移动，在pH 2.0～10.5范围内，对乙酰氨基苯酚的氧化峰电位与pH呈线性关系，其线性回归方程为E=0.738 7-0.047 73 pH，R=0.991 1.说明对乙酰氨基苯酚的氧化过程有质子参与，对乙酰氨基苯酚在pH 2.5时氧化峰电流最大，本实验选择最佳pH为2.5.

图2　对乙酰氨基苯酚在不同pH下的CV曲线（A）和E与pH的关系曲线（B）

2.3扫速与峰电流、峰电位的关系

图3是测定5.00×10-5mol/L对乙酰氨基苯酚在不同扫速下的循环伏安曲线，扫速增加，对乙酰氨基苯酚的峰电流也增加，氧化峰电位正移，还原峰电位负移.在0.02～0.60 V/s内，氧化峰电流的对数与扫速的对数成线性关系，回归方程为：lgIa=1.493+0.672 5 lgv，R=0.994 9，说明对乙酰氨基苯酚的电化学过程主要受扩散控制，与文献一致［3-4］.在0.06～0.60 V/s内，对乙酰氨基苯酚的氧化峰电位与扫速的对数也呈线性关系，回归方程为：Epa=0.719 3+0.029 6 lnv，R=0.995 0，说明高扫速下，对乙酰氨基苯酚在修饰电极上，反应可逆性变差.

2.4对乙酰氨基苯酚的定量分析

采用示差脉冲伏安法对对乙酰氨基苯酚测定见图4.该方法的线性范围和检出限见表1.仪器测量参数：电位增量：5 mV，脉冲幅度：50 mV，脉冲宽度：40 ms，脉冲间隔：200 ms，静置时间：1 min.

表1　测定对乙酰氨基苯酚的检出限、线性范围、回归方程和相关系数

图3　对乙酰氨基苯酚在不同扫速下的CV图

图4　不同浓度对乙酰氨基苯酚的示差脉冲伏安曲线

2.5精密度和稳定性

对5.00×10-5mol/L的对乙酰氨基苯酚溶液平行测定20次，RSD为3.1%，修饰电极室温放置15 d，再次对乙酰氨基苯酚测定时，峰电流变化小于4.3%，峰电位漂移小于0.006 V，表明修饰电极有良好的重现性和稳定性.

2.6干扰实验

按定量分析方法对浓度为5.00×10-5mol/L的对乙酰氨基苯酚溶液进行示差脉冲法测定，当误差控制在±5%之间时表明，允许共存物质的量（mg）为：Al3+、Ba2+、Ca2+、Cd2+、Cl-、CO32-、Co2+、Cr3+、Fe2+、K+、Mg2+、Mn2+、Na+、NH4+、NO3-、Pb2+、SO42-、Zn2+、淀粉、葡萄糖、蔗糖、抗坏血酸、多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、尿酸、维生素E、L-半胱氨酸、L-甘氨酸、L-谷氨酸、L-酪氨酸（≥1.0 mg）；Ag+（0.1 mg）、Cu2+（0.1 mg）、C2O42-（0.1 mg）、叶酸（0.1 mg）不干扰测定，方法选择性较高.

2.7样品分析

按定量方法对氨咖黄敏胶囊分析，采用加标回收验证方法可行性，测定及回收结果见表2：

表2　样品中对乙酰氨基苯酚的分析结果

3　结论

本实验通过简单的方法制备聚苯丙氨酸-石墨烯修饰玻碳电极.修饰电极对对乙酰氨基苯酚具有良好的催化作用，且响应信号与其浓度成线性关系可用于定量分析，据此采用示差脉冲技术，建立对乙酰氨基苯酚的新方法，对药物中的对乙酰氨基苯酚测定结果令人满意.

参考文献：

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［3］谭君林，张连明，胡存杰，等.掺杂硒修饰碳糊电极伏安法测定对乙酰氨基酚［J］.理化检验-化学分册，2014，50（9）：1081-1085.

［4］田俊凯，包晓玉，洪萌，等.对乙酰氨基酚在碳纳米管-离子液体糊修饰电极上的电化学行为及分析应用［J］.化学研究与应用，2011，23（11）：1520-1524.

［5］陈红，李来生，张杨，等.厚朴酚键合相HPLC测定纳尔平中的愈创木酚磺酸钾、对乙酰氨基苯酚及咖啡因［J］.分析实验室，2012，31（11）：67-71.

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［7］李利军，黄文艺，程昊，等.非水体系毛细管电泳-紫外检测法测定对乙酰氨基苯酚的研究［J］.分析科学学报，2005，21 （6）：658-660.

［8］李辉，孙登明.钯掺杂聚精氨酸修饰电极同时测定5-羟基色氨酸和多巴胺［J］.分析科学学报，2015，31（1）：67-70.

［9］刘根，孙登明.银掺杂聚L-精氨酸修饰电极同时测定芦丁和抗坏血酸［J］.分析科学学报，2014，30（1）：83-86.

［10］罗艳，孙登明.聚L-苯丙氨酸/石墨烯修饰电极测定左旋多巴［J］.化学传感器，2015，35（1）：52-56.

Determination of 4-acetamino Phenol Based on a Poly（l-phenylalanine）-graphene Modified Elecreode

LUO Yan，SUN Dengming
（School of Chemistry and Materials Science，Huaibei Normal University，235000，Huaibei，Anhui，China）

Abstract：The Poly（L-phenylalanine）-graphene modified glassy carbon electrode was fabricated using cyclic voltammetry（CV）.In this process，with polymer structure of L-phenylalanine forming，graphene oxide was electrochemically reduced.Due to the fast electron transfer rate and good electrocatalytic ability on PLP-ER⁃GO/GCE，the electrochemical behaviors of ACOP was studied by CV and differential pulse voltammetry （DPV）.The oxidation reduction of ACOP was controlled by diffusion.Under optimal experiment conditions，the sensitive oxidation peaks of ACOP was at 0.610 V.The calibration curves for ACOP was obtained in the range of 5.00×10-7～2.50×10-4mol/L by DPV，and the detection limits for ACOP was 1.00×10-7mol/L.This method had been successfully applied to the determination of ACOP in the sample with satisfactory results.

Key words：graphene；L-phenylalanine；4-acetamino phenol；modified electrode

作者简介：罗艳（1992-），女，安徽六安人，硕士生，研究方向：电分析化学.通讯作者：孙登明（1962-），男，江苏扬中人，教授，研究方向：电分析化学.

基金项目：安徽省高校省级自然科学研究重点基金资助项目(KJ2011A255)

收稿日期：2015-06-24

中图分类号：O 657.1

文献标识码：A

文章编号：2095-0691（2016）01-0027-04