溶胶凝胶基质修饰的磺胺嘧啶电极

黄西朝

(渭南师范学院化学传感器研究所,陕西渭南 714099)

溶胶凝胶基质修饰的磺胺嘧啶电极

黄西朝

(渭南师范学院化学传感器研究所,陕西渭南 714099)

制备一种以四(十二烷基)碘化铵为定域体试剂,利用二氧化钛溶胶凝胶技术研制的磺胺嘧啶电极.该电极以溶胶凝胶为载体,线性范围为4.0×10-6～1.0×10-2mol/L,检测下限为2.0×10-6mol/L,平均斜率为61.0 mV/dec.适宜的pH范围为1.1～5.3.电极用作测定药物含量及其回收率测定,结果令人满意.

溶胶—凝胶;离子选择性电极;四(十二烷基)碘化铵;磺胺嘧啶

0 引言

溶胶凝胶处理温度低,各种反应参数易于控制,定域体试剂能够均匀地分布在前驱体中.陈丹丹、刘宝红等用三氧化二铝溶胶—凝胶将辣根过氧化物酶和硫堇同时固定在玻碳电极上,制成过氧化氢生物传感器[1].杨柳、吴霞琴等将血红蛋白固定在室温离子液体和魔芋甘聚糖(KGM)水溶胶修饰的玻碳电极上,研究修饰膜中血红蛋白的电子传递及其对氧还原的催化特性[2].由于离子选择性电极具有响应快、使用方便、成本低廉等优点,已经成功地应用于临床和环境中许多重要离子的检测.[3-4]近年来,杜宝中、路蕾蕾、刘佳、黄西朝、李吉锋分别以溶胶凝胶为载体研制了CO32-、SO42-离子选择性电极.[5-6]在此基础上,本文以二氧化钛溶胶凝胶为载体,以四(十二烷基)碘化铵为定域体试剂,成功地研制了磺胺嘧啶电极.

1 实验部分

1.1 仪器试剂

pH-3E数字式pH计,江苏电分析仪器厂;232型甘汞电极,上海电光器件厂;银丝(纯度为99%);四(十二烷基)碘化铵(AR);无水乙醇(AR);钛酸四正丁酯(AR);HCl(AR);NaOH(AR);磺胺嘧啶(原料药符合药典规定);磺胺嘧啶片剂(批号:04083314),西安利君制药有限公司;实验用水为二次去离子水.

1.2 定域体试剂的选择

温离子液体(RTIL)具有电化学窗口宽、导电性高、热稳定性和化学稳定性好、几乎无蒸气压、不易挥发,以及对有机物和无机物都有良好的溶解性等优点,特别适合于电分析化学领域[7].笔者选择四(十二烷基)碘化铵作为定域体试剂,成功地研制了磺胺嘧啶电极.

2 结果与讨论

2.1 Ag-AgCl电极的制备

将银丝抛光后,用无水乙醇清洗5 min,再用二次水冲洗晾干,以银丝为阳极,铂电极作为阴极,在0.10 mol/L的HCl溶液中电解4～8 h,电流密度控制在1～2 mV/cm2,制得Ag-AgCl电极[8].

2.2 磺胺电极的制备

精确称取四(十二烷基)碘化铵13.10 mg,逐滴加入适量的水,使其充分溶解后,加入10.00 mL无水乙醇,搅拌5 min配成A溶液.准确吸取15.00 mL无水乙醇,加入0.30 mL HCl配制成B溶液.将A溶液倒入B溶液中,配制成混合液,将混合液搅拌1 h后,即成电极涂膜液.

将制好的Ag-AgCl电极在电极涂膜液中反复浸涂3次,每次间隔4 h以上,每次浸涂后放在恒温干燥箱中(60℃)4 h以上,即制得磺胺嘧啶电极.将制好的电极放在1.0×10-2mol/L磺胺嘧啶溶液中转型活化12 h以上,即可进行电极的性能测试.

2.3 电极的性能测试

2.3.1 响应性能

在1.0×10-6～1.0×10-2mol/L磺胺嘧啶标准系列溶液中进行电极性能测试,其线性范围为4.0×10-6～1.0×10-2mol/L,检测下限为2.0×10-6mol/L,平均斜率为61.0 mV/dec.结果如图1所示.

图1 电极的响应曲线

2.3.2 响应时间和寿命

在1.0×10-6～1.0×10-2mol/L磺胺嘧啶标准系列溶液中,经过几个月连续测试,电极的响应时间＜30 s.电极使用后在室温下干放保存,再次使用时只需在1.0×10-3mol/L磺胺嘧啶溶液中活化15 min.此类电极在室温下干放保存10个月后,仍能满足测试要求.

可见,电极的使用寿命在10个月以上.[9]

2.3.3 电极的稳定性

在1.0×10-3mol/L磺胺嘧啶溶液中,进行电极的稳定性测试.连续测定4 h以上,电位为72～74 mV,电位漂移为±1 mV.

可见,电极具有良好的稳定性.

2.3.4 电极的重现性

将电极放在1.0×10-5～1.0×10-2mol/L的磺胺嘧啶标准系列溶液中,进行电极的重现性实验,电位漂移为±1 mV.

实验证明,电极的重现性好,如表1所示.

表1 电极的重现性

2.3.5 电极的选择性系数

采用混合溶液固定干扰法,测定一些常见离子对电极的选择性系数.除CNS-离子干扰外,大部分离子对测定没有影响.如表2所示.

表2 电极的选择性系数

2.3.6 pH的影响

用0.1 mol/L HCl调节1.0×10-3mol/L磺胺嘧啶溶液的pH值,在1.1～7.0的范围内测定pH对电极性能的影响,在1.1～5.3时,电位值为72～73 mV,电位漂移为±1 mV.

可见,适宜的pH范围为1.1～5.3.

3 应用

3.1 回收率测定

在待测溶液中加入不同量的磺胺嘧啶溶液,进行标准加入回收率试验.结果如表3所示.

表3 回收率试验

3.2 样品测定

取10片磺胺嘧啶,精确称量其质量并计算每片的平均质量,研碎后充分混合均匀,准确称量0.5963 g/片(每片的标示量为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,配成试样液,即可进行样品测试,样品的回收率为97.4%～100.4%,平均回收率为99.1%,RSD为1.54.结果如表4所示.

表4 样品测定结果

4 结语

采用直接电位法,将电极用于磺胺嘧啶片剂的含量分析,样品的标示量为0.500 g/片(n=5),实际测量数据依次为0.499 g/片、0.487 g/片、0.492 g/片、0.501 g/片、0.499 g/片.测得回收率依次为99.8%、97.4%、98.8%、100.2%、99.8%.平均回收率为99.1%,RSD为1.54%.实测数据与药物标示量相吻合,分析数据准确可靠.整个测试过程不需要大型仪器,电极制作及药物分析过程操作简单,将电极与便携式pH计配套,可实现在线检测.

[1]陈丹丹,刘宝红,孔继烈.三氧化二铝溶胶—凝胶固定过氧化氢生物传感器[J].分析化学,2002,30(8):958-961.

[2]杨柳,吴霞琴,后雯璟,等.离子液体和KGM修饰电极上的直接电化学[J].电化学,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,林宝刚,李春香,等.氯离子电极的研制及应用研究[J].分析科学学报,2009,25(2):226-228.

[5]杜宝中,路蕾蕾,刘佳.溶胶凝胶膜修饰的碳酸根离子选择电极的研究[J].分析试验室,2010,29(10):1-4.

[6]黄西朝,李吉锋.溶胶凝胶基质修饰的硫酸根离子电极的研制与应用[J].科学技术与工程,2013,13(27):185-187.

[7]陈代武.抗坏血酸在离子液体修饰玻碳电极上的电化学行为[J].化学研究,2012,23(1):71-74.

[8]黄西朝,王军.长寿命银离子敏感场效应晶体管传感器[J].渭南师范学院学报,2009,24(5):41-43.

[9]王君龙,黄西朝,梁国正.溶胶—凝胶基质修饰的镉离子选择性电极[J].分析试验室,2004,23(9):65-66.

【责任编辑 曹 静】

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

陕西省教育厅科学研究计划项目:潼关金矿区地表水重金属污染的调查分析研究(12JK0624);渭南师范学院科研计划项目:C/SIC复合材料的化学液气相法制备技术研究(13KYS001)

黄西朝(1955—),男,陕西华县人,渭南师范学院化学传感器研究所高级工程师,主要从事化学传感器研究.