聚精氨酸分子印迹膜修饰电极测定样品中的乙酰氨基酚

陈利广，李 悦，孙艳丽

(菏泽学院 化学化工学院，山东 菏泽 274015)

ACOP为芳环对位取代的酰氨类药物,解热镇痛作用缓和持久[1]。广泛应用于感冒发烧、神经痛、偏头痛以及术后止痛等[2]。但此类药物具有普遍的胃肠道反应，若使用过量或长期使用,将会使胃粘膜、肝和肾功能受损。建立便捷、灵敏且准确的分析检测方法具有重要意义[3]。目前测定药物中ACOP含量的方法主要有紫外可见光分光[4-6]、高效液相色谱法[7-9]及其他方法[10-11]。电化学测定具有简单、快速、灵敏度高、省时省力等优点，越来越多的用于化学物质的检测。

实验中制备了聚精氨酸印迹膜修饰电极(M-PLA/GCE)，通过一系列探究实验，讨论了ACOP在M-PLA/GCE上的电化学行为,并对部分无机离子以及有机物对其的影响做了干扰测定实验，最后测定了ACOP药片中ACOP的含量。

1 实验

1.1 仪器与试剂

电化学工作站(CHI660D，上海辰华)；三电极体系分别为：饱和Ag/AgCl电极用作参比电极，铂电极作对电极，工作电极为玻碳电极GCE；KH-100DB型超声清洗器；微量进样器。

对乙酰氨基酚用无水乙醇配置成1.0 mmol/L的标准溶液；L-精氨酸；不同pH的磷酸缓冲溶液(PBS)均用0.20 mol/L Na2HPO4溶液和0.10 mol/L柠檬酸液配制；对乙酰胺基酚片。试剂均为分析纯，二次石英亚沸蒸馏水作为实验用水。

1.2 精氨酸印迹乙酰氨基酚聚合膜修饰电极(M-PLA/GCE)的制备

将三电极体系放入到1.0 mmol/L乙酰氨基酚与1.0×10-3mol/L的精氨酸混合液中，采用循环伏安法进行聚合。随后，将电极放在空白缓冲溶液中进行扫描，直至乙酰氨基酚的氧化还原峰消失，即得到精氨酸印迹乙酰氨基酚聚合膜修饰电极(M-PLA/GCE)。

采用同样的条件，在1.0×10-3mol/L的精氨酸溶液中制备非印迹精氨酸聚合膜修饰电极(N-PLA/GCE)。

1.3 电化学分析实验方法

取一定体积的pH值=5.0的PBS配制的ACOP溶液，放置三电极体系进行CV扫描，研究ACOP在修饰电极上的电化学行为并对实验条件加以优化。

2 结果与讨论

2.1 ACOP的电化学行为和电极反应过程

(c=1.0 mmol/L，pH值=5.0， v=100 mV/s)

图1所示为不同电极测定不同溶液的循环伏安扫描曲线。结果表明，印迹膜修饰电极上的电流最大,大大提高了测定的灵敏度，说明聚精氨酸印迹膜修饰电极对ACOP具有一定的特异性催化作用。对两峰值电流比以及ΔE进行比较得出：ipa/ipc=1.03≈1，ΔE=0.11 V，所以该反应为准可逆反应。

2.2 最佳电化学聚合条件的讨论

2.2.1 pH值的影响

选择1.0 mmol/L磷酸缓冲溶液作为介质，分别在pH值2.2、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的PBS溶液中对电极进行修饰，继而以pH值5.0的ACOP溶液进行实验，结果表明pH值=8.0时修饰效果最好。

2.2.2 聚合段数的选择

固定高电位为2.4 V，低电位为-1.5 V，扫描速率为100 mV/s，100底液为1.0×10-3mol/L的精氨酸，分别改变聚合段数为4、8、12、16、20、24探究扫描段数的影响，结果表明16段时ACOP响应电流达到最大值。

2.2.3 聚精氨酸聚合扫速的选择

固定高电位为 V，低电位为 V，底液浓度为1.0×10-3mol/L的溶液，段数为16，分别改变扫速为20、40、60、80、100、120 mV/s进行实验，结果表明：扫描速率为40 mV/s时，ACOP的电流达到最大值。

2.2.4 聚精氨酸聚合高、低电位的选择

浓度为1.0×10-3mol/L的精氨酸溶液为底液，段数为 ，速率为40 mV/s，改变高电位分别为1.8、2.0、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6 V进行实验，当ACOP的氧化峰电流最大时，对应的电位为2.6 V，故选用2.6 V为高电位；固定高电位为2.6 V，分别改变低电位为-1.1、-1.2、-1.3、-1.4、-1.6、-1.8 、-2.0 V，当ACOP的氧化峰电流最大时，对应的电位为-1.2 V，故实验选用低电位为-1.2 V。

综上所述，最佳聚合条件为：pH值=8.0，高电位为2.6 V，低电位为-1.2 V，聚合扫描段数为16段，扫描速率为40 mV/s。

2.3 最佳测定条件的选择

2.3.1 pH值的影响

固定测定电位为-0.2～1.2 V，扫描速率为100 mV/S，ACOP浓度为1.0×10-3mol/L，改变底液pH值为2.2、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，在pH值4.0之前，ACOP的ipa随pH值增大而增大，而在pH值4.0以后，随pH值增大而减小， pH值=4.0时，响应信号可达最大值，故实验中选择pH值=4.0的PBS缓冲溶液。

2.3.2 扫描速率的影响

a-t的扫速为：20，40，60，80，100，120，140，160，180，200，220，240，260，280，300，320，340，360，380，400 mV/s

图2 1.00 mmol/L ACOP在M-PLA/GCE上的CV曲线

固定测定电位为-0.2～1.2 V，ACOP浓度为1.0×10-3mol/L，底液为pH值=4.0，改变扫描速率。如图2所示：电流值随着速率的增大而增大。扫描速率值太低时，峰电流值也会偏小，对ACOP检测不利，而扫描速率过高时又会影响修饰电极的准确率，因此固定扫描速率为160 mV/s。

2.3.3 搅拌时间的影响

固定电位范围为-0.2～1.2 V，pH值=4.0，扫描速率v=160 mV/s，改变搅拌时间对ACOP进行测定，随着时间的增加，电流先增加后减小，在20 s时达到最大值，故固定搅拌时间为20 s。

2.4 线性范围

在优化的条件下，采用CV法对ACOP进行测定(图3)。当浓度增加到8.0×10-7mol/L时氧化峰出现，由此得出ACOP的最低检测浓度为8.0×10-7mol/L。在浓度范围4.0×10-6～9.09×10-5mol/L内其E与ipa呈现线性关系，其线性方程为:ipa=2.0696+0.1839 c(mmol/L),线性系数R=0.9923。

从a到i的浓度分别为: 4.0，6.0，8.0，10，19.6，38.5，56.6，74.1，90.9 μmol·L-1

2.5 电极的重现性、稳定性

经过实验确定了可提高灵敏度的实验条件，在最佳实验条件下对同一溶液连续测定6次，利用Excel计算数值的相对标准偏差RSD为3.8%。

2.6 样品回收率的测定

取一片ACOP药片(含对乙酰氨基酚500 mg)用研钵研碎，用无水乙醇在烧杯中将其溶解，定容于500 mL容量瓶中、摇匀，放置备用。移取1.5 mL配置好的溶液转入100 mL容量瓶中，加无水乙醇至刻度并摇匀，完成稀释，放置备用。

取10 mL提前配好的 ACOP样品溶液，按设计好的实验条件对样品溶液的回收率进行测定，结果见表1。

表1 样品中ACOP回收率的测定结果

3 结论

本实验通过循环伏安法制备了聚精氨酸印迹乙酰氨基酚电极。当pH值=4.0，扫描速率v=160 mV/s，测定电位范围为-0.2～1.2 V，搅拌时间为20 s，测定效果最佳。最低检测浓度为8.0×10-7mol/L，线性范围为4.0×10-6～9.09×10-5mol/L之间此电极用于ACOP药片中ACOP回收率的检测，重复测定三次，回收率分别为98.1%、104.1%、102.0%，因此该法可用于实际样品的测定。