离子选择性电极医学应用

离子选择性电极在药物分析中的应用宋闯,景丽洁,金晶,梅花,李娟(吉林化工学院环境化工系,吉林吉林　132022)摘要:着重论述近十几年来离子选择性电极在药物分析中应用的进展,并对其发展前景进行了展望。

关键词:离子选择性电极;药物分析;评述中图分类号:O657.15 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2002)02-0013-03Application of Ion-Selective E lectrodes in Analyst of MedicineSONG Chuang,JING Li-jie,JIN Jing,MEI Hua,LI Juan(Department of Environment Chemical Engineering Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin　132022,China)Abstract:The article mainly reviews newest progress of application of I on-Selective electrodes in the analyst of medicines.The article gives als o us prospect of its applications.K ey w ords:ion-selective electrode;analyst of medicine;review1　引言离子选择性电极是一类电化学传感体,它的电位对溶液中所给定的离子活度的对数呈线性关系,对某一特定离子具有特殊的选择性,能直接测定液体试样,溶液的颜色和浊度一般不影响测试的结果,对复杂样品无需预处理,选择性好,对某些离子的测定灵敏度可达10-9数量级,所需仪器设备简单,操作方便,有利于连续与自动分析。

因此,发展极为迅速,已有几十种商品化电极,在生产实践中得到了广泛的应用。

可以应用到临床分析,环保,空间探测,生命科学,自动化装置和药物分析等多个领域,是目前电化学分析领域中最为活跃的研究课题之一。

在此将主要论述离子选择性电极在药物分析中的应用。

2　PVC膜电极在药物分析中的应用目前报道的离子选择性电极在药物分析中应用最多的是聚氯乙烯(PVC)膜电极。

郭鼎力等人[1]研制的十一烯酸根药物电极,就是以季铵盐作定域体,与十一烯酸配置成活性物,然后以PVC作支撑体,加一定量的苯二甲酸二丁酯作为增塑剂,制成十一烯酸根敏感膜而组装成的电极,用以测定皮肤病外用药十一烯酸,重复性较好,虽然测定偏差略大于药典法,但方法简便、快速。

电极寿命可达三个月。

氧氟沙星是一种氟喹酮类抗菌药。

张祯等人[2]研究以氧氟沙星碘化物与碘化铋的分子缔合物为电活性物制备了一种新型的聚氯乙烯膜氧氟沙星选择电极。

并以类似的方法制备了曲马多选择电极。

氧氟沙星选择的能斯特响应范围为1.0×10-2～2.2×10-5m ol/L,斜率为30mV/pc,检测限为1.6×10-5m ol/L;曲马多选择电极的能斯特响应范围为1.0×10-1～6.3×10-6m ol/L,检测限为3.2×10-6m ol/L。

此电极响应迅速,重现性好,分别用于药片中氧氟沙星和注射液中曲马多的测定,结果与紫外分光光度法相符。

诺氟沙星是一种杀菌剂,临床上用于消化系统,泌尿系统疾病的治疗,它的测定一般采用分光光度法和高效液相色谱法。

李东辉等人[3]通过研究,发明了一种以诺氟沙星碘化物与碘化铋的分子缔合物为电活性物的新型PVC膜诺氟沙星选择电极。

电极的能斯特响应范围为1.8×10-2～6.3×10-5m ol/ L,斜率为30mV/pc,检测限为4.5×10-5m ol/L。

此电极响应迅速、重现性好,用此电极以标准曲线法对药物中诺氟沙星(NF LX)进行测定,方法简便,结果与药典法相符。

电极的有效使用期为两个月左右。

氟哌酸是人工合成的广谱高效低毒的吡酮酸类抗感染药物。

中国药典中采用非水滴定法测定其含・31・宋闯,等:离子选择性电极在药物分析中的应用　第2期 收稿日期:2001-09-30量。

郭林等人[4]采用正交设计法研究了离子缔合物种类,活性物在膜相中的浓度及增塑剂三因素对电极性能的影响后,研制了稳定性和重现性良好的氟哌酸石墨内导PVC 膜电极。

电极的线性响应范围为10-2～10-5m ol/L ,检测下限可达2.5×10-6m ol/L ,此电极可直接用于胶囊含量的测定,平均回收率为99.36%,相对标准偏差为0.85%。

采用离子选择电极法测定含量,操作简便,与药典法测定结果基本一致。

连军等人[5]也认为离子缔合物种类,膜相中活性物浓度和增塑剂三因素对电极性能有影响,以四苯硼—洛美沙星形成的缔合物为电活性物质研制了涂碳PVC 膜洛美沙星电极,用于测定新型长效氟喹酮类抗菌药洛美沙星。

其能斯特响应范围为2.0×10-3～1.0×10-5m ol/L ,检测限为4.0×10-6m ol/L ,级差为28.9mV/pc 。

该电极响应迅速,重复性和稳定性好,应用于洛美沙星药片的含量测定,方法简便,结果满意。

盐酸奎宁在临床上被用作控制各种疟疾病的发作,但其副作用也较大,所以应严格控制其制剂及在体内的含量。

测定奎宁的药典法,前处理手续繁杂费时,近年来有关奎宁的选择电极已有报道,这些电极或用四苯硼型电活性物,或利用苦味酸根电极采用电位差减法测定奎宁含量。

李东辉等人[6]则用盐酸奎宁与溴汞酸盐所生成的配合物C 20H 26O 2N 2Hg Br 4为电活性物,制备了PVC 膜奎宁选择电极,其线性响应范围为1.0×10-2～1.0×10-6m ol/L ,级差为(58±1)mV ,检测限为8.2×10-7m ol/L ,以此电极测定奎宁的含量,方法简单,快速,结果与药典法相符。

同时还利用此方法首次制备了涂碳型PVC 膜全固态奎宁选择电极[7],此电极响应迅速,重现性好,用此电极以标准曲线法或以四苯硼钠为滴定剂的电势滴定法对样品中的奎宁进行测定,方法简便,结果与药典法相符。

阿托品为临床常用的抗胆碱药。

其含量测定是使用萃取滴定法,需毒性有机溶剂多次萃取,不利于环境保护,且仪器昂贵,条件控制严格。

李贵荣等人[8]以阿托品—四苯硼离子缔合物为电活性物质,研制出阿托品—聚氯乙烯膜涂层玻璃电极,该电极是将对阿托品敏感的聚氯乙烯膜涂敷于pH 玻璃电极球部表面而制成。

在0.1m ol/L 磷酸盐缓冲液(pH4.0)中,所制电极对阿托品的能斯特响应线性范围为1.7×10-5～2.0×10-2m ol/L ,阿托品响应斜率为55.8mV ,电极响应时间小于45s ,使用寿命大于6个月,而且具有制作简单,使用方便的特点。

将该电极应用于硫酸阿托品制剂中测定阿托品的含量,结果令人满意。

汪乃兴等人[9]研制的雷尼替丁PVC 膜离子选择性电极,是将雷尼替丁与四苯硼钠生成沉淀,再将沉淀溶解后,加入增塑剂和PVC 制成膜,组装而成。

电极的能斯特响应范围为3.0×10-5～3.0×10-2m ol/L ,电极响应快,重现性好,寿命长,直接用于药物制剂中雷尼替丁的测定,简便快速,结果良好。

黄超伦等人[10]曾研制了以脲醛树脂为框架,以K CI 粉末为活性组分的Ag/AgCl 固体电极,之后又以这种电极为基体,外涂含四苯硼扑尔敏的PVC 膜,组装成一种新型的全固态扑尔敏选择电极,用于扑尔敏制剂含量的测定,具有很好的稳定性。

还有人[11]研究用叶绿素为活性物制备PVC 膜电极,用于黄连素的测定,电极响应的线性范围为10-2～10-7m ol/L 。

A.F.Shoukry 等人[12]制备的PVC 膜选择电极用以测定麻醉剂丁哌卡因和奥布卡因,线性范围分别为1.6×10-5～10-1m ol/L 和1.3×10-1m ol/L 。

3　其他离子选择性电极在药物分析中的应用除了PVC 膜电极外,还有一些离子选择性电极也被研究用于药物分析中。

头孢氨苄(CEX )是一种常用的广谱抗菌消炎药,基于其在NaOH 介质中加热可生成硫醇类化合物,有人[13]研究以硫离子选择电极作为指示电极测定制剂胶囊中的头孢氨苄,回收率为104.0%,仪器简单,分析快速。

英国有人[14]采用Ag —Ag 2S 离子选择性电极,电位银量法测定药物制剂中的维生素B 1含量,回收率为98.2%,相对标准偏差为0.5%。

在国外,关于离子选择性电极在含钙药物分析中的应用已经得到了广泛研究。

一些含钙药物(如含钙的葡萄糖酸盐,2,5-二羟苯磺酸,泛酸盐,甘油磷酸酯,乳酸盐等)都可以用离子选择膜电极通过电位滴定的方法被测定[15]。

在浓度为5×10-4～10-1m ol/L 范围内,Ca 2+浓度的对数和电位之间呈线性关系。

应用离子选择电极通过电位滴定的方法测定药物中的钙盐[16],这种方法与络合滴定所得的结果基本一致,方法简单,准确,快速,重复性好,并且样品用量少。

用AgNO 3或CuS O 4电极通过电位滴定方法测定二苯基己内酰脲[17]。

这种方法与常规方法相比精确可靠,而且速度又很快,通过分光镜可以看到二苯基己内酰脲中的Ag 盐与Cu 盐在位置2处结合形成己内酰脲环。

银杏是我国的特产,近年来国内外学者研究发现银杏种仁含有许多药用价值的成分。

由于种胚中・41・SH ANDONG CHE MIC A L I NDUSTRY 2002年第31卷山　东　化　工含有氢氰酸,食用过多容易中毒。

余碧钰等人[18]通过研究采用在银杏采收后立即用低温速冻或60C o 辐射抑制种胚生长发育,减少氢氰酸含量,并用酶水解样品后,直接用氰离子选择性电极测定,结果显示RS D<2%,回收率可达到89.5%～103%,方法简便、快速,测定结果较为满意。

4　结束语各种离子选择性电极的研制成功在药物分析中发挥了重要的作用,许多难以测定的药品可采用离子选择性电极测定。

因此,离子选择性电极在药物分析中有着广阔的前景。

但仍然存在着许多尚未解决的问题,如:测量偏差较大,电极寿命短,干扰物质对测定结果有影响等,因此还有待于进一步的开发研究,使离子选择性电极更广泛地应用于药物分析中。

参考文献[1]郭鼎力,张强,尹光华.PVC膜电极的研究I V,十一烯酸根药物电极的研制[J].应用化学,1986,3(5):89～91. [2]汪敏,龙云,李东辉,等.聚氯乙烯膜氧氟沙星和曲马多选择电极[J].分析化学,1997,25(4):448～451.[3]李东辉,汪敏,丁杨栋.聚氯乙烯膜诺氟沙星选择电极的研制及应用[J].分析化学,1996,24(8):931～933.[4]郭林,王毓忠,林捷.氟哌酸离子选择电极的研制及应用[J].分析化学,1996,24(3):308～311.[5]连军,李向军,张勇,等.洛美沙星离子选择电极的研制及应用[J].分析化学,1999,27(10):1117～1120.[6]李东辉,丁杨栋.聚氯乙烯膜奎宁选择电极的研制及应用[J].分析化学,1995,23(11):1271～1273.[7]李东辉,丁杨栋,贾云宏,等.涂炭型聚氯乙烯膜奎宁选择电极的研制及应用[J].分析化学,1996,24(8):990. [8]李贵荣,王永生,吕昌银.阿托品选择电极的研制和应用[J].分析实验室,1998,17(4):13～16.[9]汪乃兴,陈建民,杨晓蕾,等.雷尼替丁选择性电极的制备和应用[J].中国医药工业杂志,1992,23(1):24～26. [10]黄超伦,任聚杰,徐达峰,等.一种全固态扑尔敏电极的研制[J].分析化学,1996,24(10):1193～1196.[11]朱俊铣.叶绿素为活性物离子选择性电极的研究[J].分析化学,1989,17(9):817～819.[12]Shoukry A F,Issa Y M,et al.[J].Analytical Letters,1991,24(9):1581～1990.[13]张玉忠,吴芳辉,徐稳杰.离子选择性电极法测定药剂中的头孢氨苄[J].分析化学,1999,27(4):430～432. [14]Hassan,S S M,E lnemma E.T alanta,1989,36(10):1011～1015.[15]Fedorova N N,Reshetnyak V Y u.,P opkov V A[J].K himFarm Zh,1989,23(11):1396～1400.[16]Ognjanovic,Jasminka,P opovic,et al.[J].Arh Farm,1989,39(3):65～69.[17]H opkala,Hanna.[J].Acta P ol Pharm,1986,43(3):236～241.[18]余碧钰,刘向农,杨志军,等.用离子选择性电极测定60C o辐射和冷冻处理的银杏氢氰酸含量[J].分析化学,1995,23(10):1232.(上接第9页)3.2.3　吸附剂的影响脱水反应生产的偏磷酸HPO3是又粘又稠的胶体,容易粘附在一起,形成团块或粘附于反应器壁上,使反应难于进行。