吡哌酸荷移反应及荧光光谱性质研究

张先廷

(忻州师范学院，山西 忻州 034000)

实验室与分析

吡哌酸荷移反应及荧光光谱性质研究

张先廷

(忻州师范学院，山西 忻州 034000)

研究了吡哌酸（PPA）与2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌(CAA)之间的荷移反应。实验表明，二者在丙酮-甲醇介质中发生荷移反应，在 35℃恒温40min即可生成络合比为1∶1的荷移络合物，其荧光发射比吡哌酸（PPA）有显著增强。溶液浓度在0.10～7.0μg·mL-1范围内荷移络合物的荧光强度与浓度线性关系良好，相关系数r=0.9993，检出限为0.10μg·mL-1。该方法用于吡哌酸（PPA）胶囊的测定，加标回收率为97.1%～99.0 %，相对标准偏差(RSD)为1.2%～2.9%。

荷移反应；2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌；荧光光谱性质；吡哌酸

吡哌酸（Pipemadic Acid）别名吡卜酸，化学名为8-乙基-5-氧代-5,8-二氢-2-(1-哌嗪基)吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸[1-4]，是20世纪80年代进入临床的一种吡啶酮酸类抗菌药物，主要治疗泌尿路、胆道、肠道及耳鼻等部位的感染。有关分析PPA文献主要有分光光度法[5]、流动注射化学发光法[6]、高效液相色谱法[7]、电化学法[8]。本文着重介绍了PPA与2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌发生荷移反应的条件、反应机理及生成络合物的荧光光谱性质，发现PPA在一定条件下，极易与2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌发生荷移反应，形成1∶1的紫色络合物，且荧光发射特征光谱明显增强并红移，从而建立了高灵敏度测定PPA的新方法，并成功地测定了胶囊中PPA含量。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

日立F-4500荧光光度计，SHA-Ⅱ恒温水浴器。

PPA标准品:精密称取0.0122g PPA用CH3OH溶解并定容在100mL的容量瓶中，得到浓度为2.0×10-4mol·L-1的储备液，用时稀释成系列标准溶液。

用甲醇配制成4.0×10-3mol·L-12,5-二羟基-3,6-二氯苯醌（CAA）甲醇溶液。所用试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

用移液管在10mL的比色管中分别准确移取一定量的PPA甲醇溶液和1.0mL的2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌甲醇溶液，用丙酮定容至刻度并封塞，摇匀后置于恒温35℃水浴中加热40min。从中取适量于10mm的石英荧光池，调整光谱狭缝（EX/EM）均为 2.5nm，分别在λex=337nm、λex=332nm、λex=429nm、λex=411nm处测定荷移络合物和空白试验下PPA的荧光强度。

2 结果与讨论

2.1 荧光光谱结果分析

按上述实验方法，分别对PPA与2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌荷移反应络合物和PPA进行荧光测定，所得结果见图1。从图1可以看出，PPA自身发射荧光强度较为微弱，其激发波长和发射波长分别位于337nm和411nm。而加入2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌后，荧光发射峰较PPA红移了18nm，同时荧光强度增强了近10倍，这种荧光光谱特征的变化充分证明PPA与2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌发生荷移反应，生成了新的荷移络合物。

2.2 反应温度选择

按1.2实验方法，分别测定20～55℃的水浴中PPA与2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌的荷移反应产物的荧光强度，发现反应温度从20℃起，随温度升高所得产物的荧光强度逐渐增强，到35℃后荧光强度随温度变化不大，40℃以后荧光强度开始减弱。同时考虑到有机溶剂的挥发对定量结果准确性的影响，故温度条件控制在35℃为最佳。

图1 PPA和PPA-CL 激发和发射谱图Fig1 Excitation and emission spectra of PPA and PPA-CAA

2.3 反应时间选择

在恒温35℃下，分别对20～60mim内不同时间段荷移反应产物进行荧光光谱考察[9-11]，发现40min为最佳反应时间。将荷移反应络合物室温下放置60min，再进行荧光测定，发现荧光强度几乎没有变化，说明荷移络合物在室温下较为稳定[12]。

2.4 反应介质选择

在水浴恒温35℃条件下，分别试验了荷移反应在丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙睛、三氯甲烷等溶剂中反应40min后，所得荷移络合物荧光强度的变化。发现在丙酮介质中所得荷移络合物的荧光最强，同时考虑到2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌在甲醇中的溶解度最大，因此考察了不同比例的甲醇、丙酮混合介质中生成的荷移络合物的荧光发射强度，最终确定甲醇和丙酮的体积比为1∶9为最佳。

2.5 试剂用量选择

按1.2实验方法，分别考察了2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌甲醇液用量为0.4～2.0mL时对反应荷移络合物荧光强度的影响，发现2,5-二羟基-3,6-二氯苯醌甲醇液的用量为1.0mL时效果最佳。

2.6 赋形剂干扰实验

在所确定的最佳实验条件下，按照1.2实验方法，做药品赋形剂对PPA测定的干扰试验，发现在200倍的淀粉、葡萄糖、果糖、β-环糊精、蔗糖、乳糖、硬脂酸镁等共存的条件下，均不影响测定结果。

2.7 线性方程、相关系数和检出限

最佳条件下，按1.2实验方法，对系列浓度的PPA甲醇溶液，进行荧光光谱测定，并以荧光发射强度对PPA的浓度绘制标准曲线。在0.12～7.4μg·mL-1范围内荧光强度与PPA浓度之间线性回归方程为F=141.51C+1.198，相关系数r=0.9994。同样方法测定空白溶液11次，由贝塞尔公式法计算方法的检出限（3s/k）为0.12μg·mL-1。

2.8 荷移络合物形成机理初探

荷移络合物又称电子供体-受体复合物，属于超分子化合物的一种，指由富电子（donor，简称D分子）和缺电子（acceptor，简称A分子）的2种分子形成的一类络合物[13-16]。吡哌酸（PPA）分子中哌嗪基上的4′-N原子上存在着一对孤电子，具有较高的电子云密度和较弱的空间阻碍作用，可作为n电子供体[17-20]，而CAA是一个具有空的反键轨道的共轭体系，分子的刚性强、共平面性强，并连有吸电子基—氯原子，整个分子的电子密度低，缺电子能力强，是个很好的π电子受体[21]，因此在醇酮溶液中形成n-π型荷移络合物。用摩尔比法和等摩尔连续变化法测定络合物的组成比[22]为1∶1。基于以上两点反应可表示为:

3 样品测定

3.1 供试品溶液的制备

取20粒PPA胶囊（每粒标示量250mg），按文献[23]的方法处理，仔细研碎混合均匀，然后准确称取适量（含PPA约250mg）的内容物药粉，用甲醇液定容至250mL容量瓶中，摇匀过滤，准确移取滤液适量稀释100倍供用。

3.2 样品含量测定及回收率实验

取3批样品按照3.1的试验方法处理，取样品液适量，按实验优化条件和方法进行测定，计算求得样品中PPA的含量。精密称取PPA对照品适量加入到一定量的样品液中，按以上方法配制溶液测定荧光强度，并计算回收率[24-25]，结果见表1。

表1 样品分析结果（n =5）Table 1 Analytical results of pipemidic acid in the samples (n= 5)

4 结语

荷移反应应用于药物分析中，具有专属性强、增敏效果显著等特点，既适用于单一药物的测定，又可用于复方药物的分析，大大拓展了荧光光谱法研究药物的范围。这方面研究的不断深入，使得药物检测方法更灵活多样、准确简便。

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Study on Fluorescence Spectroscopy of Pipemidic Acid based on Charge-transfer Reaction

ZHANG Xian-ting
(College of Professional Training,Xinzhou Normal University, Xinzhou 034000, China)

The reaction based on charge-transfer reaction between pipemidic acid (PPA) and 2, 5-dyhydroxyl-3,6-dichlorobenzene quinine (CAA) was studied. As a result, those two compounds could initiate charge transfer reaction with each other at 35℃ within 40min to form a new complex with 1∶1 mode in the acetone-methanol medium. Compared to pipemidic acid (PPA), this new complex had remarkable f uorescence enhancement. Fluorescence intensity f t great linear with the concentration of complex when the concentration was within the scope of 0.10～7.0 μg/mL, the correlation coeff cient r=0.9993, detection limit was 0.10μg/mL. This method could be used to detect the pipemidic acid (PPA) capsules, recovery rate was 97.1%～99.0% and relative standard deviation (RSD) was 1.2%～2.9%.

charge-transfer reaction; 2,5-dyhydroxyl-3,6-dichlorobenzene quinine; f uorescence characteristics; pipemidic acid

O 657.3

A

1670-9905(2015)05-0046-04

张先廷(1970-)，男，山西繁峙人，硕士研究生，讲师，主要从事分析化学研究工作

2015-03-10