纳米银参与的多潘立酮化学发光分析法研究

2015-10-16王奕璇马红燕张向亮高春燕

分析科学学报 2015年2期

王奕璇，马红燕*，张向亮，王杰，高春燕

(延安大学化学与化工学院,分析化学研究所，陕西延安 716000)

多潘立酮是一种合成的苯丙咪唑类衍生物，为外周多巴胺受体阻滞剂，临床主要用于治疗功能性消化不良[1]。目前，用于测定多潘立酮含量的主要有：分光光度法[2]、高效液相色谱法[3]、阳极微分脉冲伏安法[4]和荧光光度法[5]等方法。化学发光分析法用于多潘立酮含量测定也有研究[6]，而利用纳米粒子催化化学发光法测定其含量的研究尚未见报道。

纳米银(Silver Nanoparticles，AgNPs)具有独特的物理和化学性能，从而使其在许多领域都有广泛的应用。在纳米粒子参与的化学发光体系中，由于银的氧化还原电势要比金和铂低，因此银具有更好的化学反应活性[7]，一些体系中AgNPs对化学发光体系的催化能力强于AuNPs与PtNPs。AgNPs催化的Luminol-H2O2体系[7]、Ce(Ⅳ)-Na2SO3体系[8]、Luminol-K3Fe(CN)6体系[9]、MnO4-Br-体系[10]均已见文献报道。本实验研究了AgNPs对Luminol-KMnO4体系化学发光强度的影响。研究发现，适量AgNPs的存在能增强Luminol-KMnO4体系化学发光信号，而多潘立酮对该增敏体系的发光信号具有明显的抑制作用，抑制化学发光强度信号比值(I0/I)与多潘立酮的加入量在一定范围内呈良好的线性关系。因此，结合流动注射技术，建立了灵敏、快速、准确测定多潘立酮的化学发光分析新方法。方法用于片剂中多潘立酮含量的测定，结果满意。该方法的建立拓展了银纳米粒子在化学发光分析中的应用范围。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

BPCL超微弱发光分析仪(中科院生物物理研究所)；IFIS -D型智能流动注射进样器(西安瑞迈分析仪器有限公司)；Agilent-8453型紫外-可见分光光度计(Agilen公司)；F-4500荧光分光光度计(日本,日立公司)。

多潘立酮标准溶液：准确称取0.0500 g多潘立酮标准品(中国药品生物制品检定所)，加入乙醇使之溶解，并定容至100 mL容量瓶中，浓度为5.0×10-4g/mL，使用时逐级稀释。Luminol溶液：称取0.4430 g鲁米诺(陕西师范大学分析科学研究所)，用0.01 mol/L NaOH溶液溶解并定容至250 mL棕色容量瓶中，浓度为1.0×10-2mol/L，用时逐级稀释。KMnO4溶液：准确称取0.3951 g KMnO4用水溶解并定容至250 mL棕色容量瓶中，浓度为1.0×10-2mol/L，用时逐级稀释。所有试剂均为分析纯，实验用水为UP超纯水(18.25 MΩ·cm)。

药物片剂1(西安杨森制药有限公司，批号：131011285，规格：10 mg/tablet);药物片剂2(哈药集团三精制药诺捷有限责任公司，批号：1307021，规格：10 mg/tablet)。

1.2 实验方法

图1 流动注射化学发光分析法测定多潘立酮流路图Fig.1 Schematic diagram of the flow injection chemiluminescence determination of domperidoneP1,P2.peristaltic pump;V.injection valve;C.flow cell;PMT.photomultiplier tube;NHV.negative high voltage;PC.personal computer;W.waste water;a.KMnO4 solution b.H2O or sample solution;c.AgNPs;d.mixed solution of Luminol and NaOH.

实验装置如图1所示。流路a、b、c、d分别用来输送KMnO4溶液、载液水或试样溶液、AgNPs胶体溶液、Luminol与NaOH的混合溶液。启动IFIS-D型智能流动注射进样器输入各溶液，待基线稳定后，通过进样阀向Luminol溶液、AgNPs和载液水的混合液中注入KMnO4溶液，混合溶液进入流通池中产生化学发光，记录化学发光信号为I0。然后，以试样溶液代替水，记录化学发光信号为I，用抑制化学发光强度信号比值(I0/I)作为分析信号，对多潘立酮进行定量分析。实验数据的采集和处理均由Windows XP系统下BPCL软件完成。

2 结果与讨论

2.1 AgNPs的制备与表征

AgNPs的制备[8,12]：将25 mL 1.0×10-3mol/L AgNO3溶液逐滴加到高速搅拌的75 mL 2.0×10-3mol/L NaBH4溶液中。10 min后，再加入5 mL 1%柠檬酸钠溶液作为稳定试剂，继续搅拌20 min后，将得到的AgNPs溶胶，放在4 ℃冰箱中保存，熟化2 d后使用。

AgNPs的透射电子显微镜(TEM)照片如图2所示。从图中可以看出，制备的AgNPs形状接近球形，粒径大约在10～20 nm，分散性较好且没有明显的团聚现象。

2.2 流动注射条件的优化

2.2.1流路的选择对选定体系的多种流路进行了比较，结果表明图1所示流路分析信号稳定，I0/I值大，所以选择该流路进行分析。流路参数设置如下：阀池距40 cm；采样环体积100 μL；采样时间30 s，进样时间20 s。所有管路均为聚四氟乙烯管(0.8 mm)。

体系的流动注射化学发光信号如图3所示。由图3可以看出，AgNPs对Luminol-KMnO4体系有强烈的增敏作用，而多潘立酮的加入会使该增敏信号显著降低。

图2 纳米银的透射电镜(TEM)图Fig.2 TEM image of the prepared AgNPs

图3 流动注射化学发光信号图Fig.3 Flow injection signals of the chemiluminescence1.Luminol-KMnO4；2.Luminol-KMnO4-AgNPs；3.Luminol-KMnO4-AgNPs-domperidone.

2.2.2流速的选择在0.9～3.4 mL/min范围内试验了流速对化学发光强度的影响。实验表明，随着流速的增加，发光信号比值I0/I增大，当流速为2.4 mL/min时，I0/I达到最大；随后随流速增大，I0/I减小。实验选择各管路流速均为2.4 mL/min。

2.3 化学发光条件的选择

2.3.1NaOH浓度的影响NaOH溶液为该反应提供碱性环境。在实验中，介质的碱度，通过调节Luminol溶液中的NaOH的浓度来实现。在0.1～0.6 mol/L浓度范围内进行了试验，随着NaOH浓度的增大，I0/I增大，但当浓度大于0.3 mol/L时，I0/I逐渐减小。因此选择NaOH溶液浓度为0.3 mol/L。

2.3.2KMnO4浓度的影响考察了KMnO4在1.0×10-4～7.0×10-3mol/L浓度范围内对体系化学发光强度的影响。实验表明，当其浓度为2.0×10-3mol/L时I0/I达到最大。实验选择2.0×10-3mol/L KMnO4溶液用于后续试验。

2.3.3Luminol浓度的影响试验了Luminol浓度在5.0×10-4～6.0×10-3mol/L范围内时对体系化学发光强度的影响。实验表明，Luminol浓度为2.0×10-3mol/L时，I0/I达到最大。

2.3.4增敏剂的选择分别试验了不同的增敏剂，如表面活性剂聚乙烯醇(PVA)、十二烷基磺酸钠(SLS)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、乳化剂(OP)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)，β-环糊精(β-CD)，AgNPs、Ag+、AuNPs、PtNPs等对体系发光信号比值I0/I的影响。结果表明，除AgNPs外，其他增敏剂的加入I0/I值变化不大。

2.3.5AgNPs浓度的选择根据AgNPs的紫外-可见吸收峰的强度计算AgNPs的浓度[13]。在2.4×10-10～1.2×10-8mol/L浓度范围内试验了AgNPs浓度对体系化学发光强度的影响。结果表明，浓度低于1.2×10-9mol/L时，体系的化学发光强度随着AgNPs浓度的增大而增加，但其浓度超过1.2×10-9mol/L后，I0/I逐渐降低。因此实验选择AgNPs浓度为1.2×10-9mol/L。

2.4 线性范围、精密度与检出限

在选定的实验条件下，多潘立酮浓度在1.0×10-8～5.0×10-6g/mL范围内与抑制化学发光信号强度比值呈良好的线性关系，其线性回归方程为：I0/I=1.02×107c+1.17，相关系数为0.9944。根据IUPAC建议，计算得方法检出限为1.05×10-9g/mL。对1.0×10-6g/mL的多潘立酮溶液平行测定11次，其相对标准偏差(RSD)为1.7%。

2.5 干扰试验

2.6 样品测定

分别随机抽取同一批号多潘立酮片剂10粒，准确称取并记录其质量。研磨，精确称取研细后的粉末适量(相当于多潘立酮50 mg)，加入乙醇搅拌溶解，定容至100 mL的容量瓶中，摇匀。干过滤，弃去初滤液，移取续滤液适量，按实验方法测定，同时进行加标回收实验，结果见表1。

表1 样品及回收率测定(n=5)

2.7 化学发光机理初探

用F-4500型荧光分光光度计，关闭光源，分别测得Luminol-KMnO4化学发光体系、Luminol-KMnO4-AgNPs-Domperidone化学发光体系和Luminol-KMnO4-AgNPs化学发光体系的发光光谱。结果发现，以上三个发光体系的最大发射波长均为425 nm，这与Luminol发光体的最大发射波长一致，说明三个化学发光体系具有相同的发光体，均为激发态的3-氨基邻苯二甲酸根阴离子[14]。AgNPs的存在起到了增敏作用。