镧铽共发光体系化学发光法测定诺氟沙星

任乃林

（韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州　521041）

镧铽共发光体系化学发光法测定诺氟沙星

任乃林

（韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州521041）

利用流动注射化学发光法建立了测定诺氟沙星（NFLX）的新方法.实验表明：稀土离子La3+和Tb3+对弱化学发光体系Ce（IV）-SO32--NFLX产生明显的共发光作用并增强体系的发光强度，Na2SO3-Ce（IV）-Tb3+-La3+-NFLX共发光体系可用于NFLX的测定，并对影响体系发光强度的各种因素进行条件优化，在最佳实验条件下，体系发光强度与NFLX浓度在5.0×10-8～1.0×10-6g/mL范围内呈线性关系，方法的检出限为2.0×10-9g/mL.方法用于NFLX胶囊含量的测定，回收率为99.2%～110.4%.

诺氟沙星；流动注射；化学发光法；镧；铽

1　概述

诺氟沙星（Nofloxacin，NFLX），属于第三代喹诺酮类抗菌药物，该药物具有广谱抗菌活性及很好的药物动力学和安全特性，临床上用于治疗敏感菌所引起的肠道、胆道、尿道等感染性疾病.也被兽医临床和水产养殖中用作抗感染药物之一，被用于治疗、预防和促生长.随着喹诺酮类药物应用规模的扩大，其不良反应和毒副作用也逐渐显现出来，残留引起食品安全问题受到关注.

诺氟沙星药物残留的主要分析方法为高效液相色谱法［1-2］和毛细管电泳法［3-4］.化学发光分析法具有设备简单、线性范围宽、灵敏度高、无背景信号等优点.近年来，化学发光分析法在药物分析上的应用日趋广泛，发展十分迅速，受到药物分析工作者的广泛关注.己有多篇化学发光法在药物分析中的应用研究报道［5-6］.

诺氟沙星（NFLX）分子有较大的共轭环和刚性平面结构，其结构式上含有活性基团-COOH和-C=O，能与金属离子形成络合物，是Tb3+的理想配体，能与稀土Tb3+配位并发生分子内能量转移，产生Tb3+的特征荧光.据文献报道，引入第2种稀土离子可以显著增强稀土络合物荧光的共发光效应，这种共发光效应［7-8］是有益于提高分析测定灵敏度的一种荧光增强效应.以其高灵敏度、高选择性被广泛用于稀土元素［1］的分析检测.

本文在研究Tb3+-NFLX-Ce-Na2SO3体系的化学发光特性基础上，在体系中添加La3+之后，形成了稀土共发光体系，体系的发光强度进一步加强，可用于NFLX的分析测定，并对测试的实验条件进行了优化.

2　实验部分

2.1实验仪器与试剂

IFFM-E型流动注射化学发光分析仪（西安瑞迈分析仪器有限公司）；MPI-A/B型多功能化学发光检测器（西安瑞迈分析仪器有限公司）；

主要试剂：诺氟沙星对照品（中国药品生物制品检定所）；诺氟沙星胶囊（规格0.1g/粒，汕头金山制药总厂）；Na2SO3分析纯（天津市福晨化学试剂厂）；（NH4）2Ce（NO3）6（中国医药（集团）上海化学试剂有限公司）；

Na2SO3储备液（4.0×10-2mol/L）；Ce（IV）储备液（1.0×10-2mol/L）；La3+标准储备液（10 μg/mL）；

Tb3+储备液（4.0×10-2mol/L）；用分析天平准确称取0.747 7 g Tb4O7于烧杯中，加入少量浓盐酸，在电热炉上加热至沸腾，继续煮沸并搅拌使之溶解，待Tb4O7完全溶解后，继续加热蒸发结晶，至无色透明晶体，冷却后用0.1 mol/L盐酸溶解，然后转移到100 mL的容量瓶，用二次去离子水定容到刻度.

诺氟沙星标准储备液（1 000 μg/mL）：用分析天平准确称取10 mg诺氟沙星对照品粉末，置于小烧杯中，加入少量0.1 mol/L HCl溶液并用玻璃棒搅拌使其溶解，转移至10 mL容量瓶，并用二次去离子水定容至刻线并摇匀，得到诺氟沙星标准储备液，置于5℃冰箱中保存，用时稀释至所需浓度.

2.2实验方法

按照图1方法将Ce（IV）、Tb3+、SO32-混合后注入到流动注射化学发光体系，此时混合溶液产生的化学发光信号，经光电倍增管检测并转化放大，用化学发光检测器进行检测，仪器配套软件记录其发光强度.

图1　流动注射化学发光分析流路图

a-Na2SO3溶液（4.0×10-4mol/L）；b-NFLX标准溶液或NFLX样品溶液；c-Ce（IV）溶液（7.0×10-4mol/L）或Ce（IV）与稀土混合溶液；P-主（副）蠕动泵；T-三通管；V-六通阀；F-流通池；PMT-光电倍增管；AMP-放大器；REC-记录仪；HV-负高压；W-废液

仪器各个流动系统控制参数见表1.光电倍增管的负高压对体系发光信号检测有很大影响，且随着负高压的增加而信号增强，为了保证数据的可比性，实验中保持负高压为800 V.此时仪器检测到的发光信号大且稳定.

表1　最佳流动参数表

3　结果与讨论

3.1发光体系的选择

实验在固定体系中各种物质浓度不变，改变各个物质的加入顺序和混合组分数，结果如图2所示.

结果发现，Ce（IV）-SO32-发光强度弱且不稳定；增加NFLX后，Na2SO3-Ce（IV）-NFLX体系的化学发光强度会增强，但发光稳定性较差，再添加稀土离子Tb3+后，体系的发光效果会明显增大，且发光信号稳定性良好.同样条件下，在原体系添加稀土La3+也会增大体系的发光强度.实验确定研究两种稀土离子同时存在下的发光作用.

实验结果表明，在Na2SO3-Ce（IV）-Tb3+-NFLX体系中添加另一种稀土离子La3+，可增强体系的发光，在一定的实验条件下，体系的发光强度与药物NFLX的浓度在一定范围内成线性关系，可以用于药物中NFLX的测定.

图2　体系的化学发光光谱

图3　Ce（IV）浓度对体系发光信号的影响

3.2实验条件的优化

3.2.1Ce（IV）浓度的选择

实验中，本文通过固定NFLX、Tb3+、Na2SO3的浓度不变，改变Ce（IV）浓度进行实验，实验结果表明，随着Ce（IV）浓度的增大，体系的发光强度也相应增大，发光强度随其浓度的变化见图3，当浓度达到7.0×10-4mol/L时，体系的发光信号最强，再继续增大浓度，发光强度反而有所减弱，不利于检测.故本实验选择Ce（IV）的最佳浓度为7.0× 10-4mol/L.

3.2.2Na2SO3浓度的选择

实验固定Ce（IV）、NFLX、Tb3+的浓度不变，改变Na2SO3溶液的浓度，实验结果见图4，当Na2SO3溶液浓度达到4.0×10-4mol/L时，体系的发光信号最强，再继续增大浓度，发光强度反而有所减弱.故本实验选择Na2SO3溶液的最佳浓度为4.0×10-4mol/L.

3.2.3Tb3+浓度的选择

在控制Ce（IV）-SO32--NFLX浓度不变的前提下，向体系中添加不同浓度的Tb3+，体系中的发光强度的变化见图5，当浓度达到8.0×10-4mol/L时，体系的发光信号最强，故本实验选择Tb3+的最佳浓度为8.0×10-4mol/L.

图4　Na2SO3浓度对体系发光强度的影响

图5　Tb3+浓度对体系发光信号的影响图

3.2.4镧离子浓度的选择

在上述最佳条件下，Ce（IV）浓度为7.0× 10-4mol/L，Na2SO3溶液的浓度为4.0×10-4mol/L，Tb3+的浓度为8.0×10-4mol/L.将Tb3+和不同浓度的La3+等体积混合，体系化学发光强度随La3+浓度变化如图6所示.

由图6可见，当La3+浓度为10.0 mg/L时，体系发光强度最大，实验选择此浓度为最佳浓度.

图6　La3+浓度对体系发光强度的影响

3.3校准曲线、精密度及检出限

3.3.1稀土共发光体系测定NFLX的线性范围

按实验得出的最佳稀土共发光体系，即Na2SO（34.0×10-4mol/L）-Ce（IV）（7.0×10-4mol/L）-Tb3+（6.0×10-4mol/L）-La3（+10.0 mg/L）流动体系作为选定的最佳浓度条件，配置一系列溶度的NFLX溶液，测定各个溶液的发光强度.在选定的最佳条件下，NFLX的浓度在5×10-8～3.0×10-6g/mL范围内与发光强度成良好的线性关系.线性回归方程y=6717.7x+134.06，线性相关系数0.999 5.

3.3.3检出限和精密度

在选定的最佳测定条件下，对5×10-7g/mL的NFLX溶液平行测定12次，根据IUPAC（3σ）建议，计算得到方法的检出限为2.3×10-9g/mL，相对标准偏差为2.8%.

3.4样品分析

取10粒诺氟沙星胶囊（标示量为0.1g），取出样品粉末混合均匀，准确称取一定量粉末，加入少量稀盐酸（1∶1000）使之溶解，并用二次去离子水定容至100 mL容量瓶后摇匀过滤，得到样品储备液.取适量样品溶液，加入一定浓度的标准对照品溶液，在选定的最佳条件下平行测定4次，并根据相应标准曲线方程计算其含量及回收率，结果见表2，回收率为99.2%～110.4%.

表2　诺氟沙星胶囊含量的测定

4　结论

本文以稀土共发光体系为基础，建立一种灵敏度高、可靠性好的诺氟沙星的检测方法，并将该方法应用于诺氟沙星胶囊含量的测定.

［1］ZHANG Hong,REN Yiping,BAO Xiaoli.Simultaneous determination of（fluoro）quinolones antibacterials residues in bovine milk using ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry［J］.Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2009,49（2）,367-374.

［2］SAMANIDOU V F,DEMETRIOU C E,PAPADOYANNIS I N.Direct determination of four fluoroquinolones,enoxacin,norfloxacin,ofloxacin,and ciprofloxacin,in pharmaceuticals and blood serum by HPLC［J］.Fresenius’journal of analytical chem-istry.2003，375：623-629.

［3］MARGARITA Hernández，CARME Aguilar,FRANCESC Borrull,et al.Determination of ciprofloxacin,enrofloxacin and flumequine in pig plasma samples by capillary isotachophoresis-capillary zone electrophoresis［J］.Journal of Chromatography B,Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences,2002,772（1）：163-172.

［4］DENG Biyang,SU Caina,KANG Yanhui.Determination of norfloxacin in human urine by capillary electrophoresis with electrochemiluminescence detection［J］.Fresenius’journal of analytical chemistry,2006，385：1336-1341.

［5］ZHU Yinggui,SHU Guibo,YANG Yu,et al.Synthesis and electrochemiluminescence properties of a new ternary terbium complex and its application for the determination of norfloxacin［J］.Journal of Electroanalytical Chemistry,2014，727：113-119.

［6］YU Xijuan,BAO Junfang.Determination of norfloxacin using gold nanoparticles catalyzed cerium（IV）-sodium sulfite chemiluminescence［J］.Journal of Luminescence,2009，129（9）：973-978.

［7］朱贵云，姜玮，司志坤，等.稀土元素共发光效应的研究——铕-钇-二苯甲酰甲烷-二苯胍-丙酮荧光体系及分析应用［J］.分析化学，1992，20（2）：223-225.

［8］王磊.镝-镧-钛铁试剂荧光体系的协同发光效应及其分析应用［J］.光谱学与光谱分析，1999，19（3）：463-465.

Chemiluminescence Determination of Norfloxacin by Co-luminescence Effect of Rare Earth Ions Lanthanum and Terbium

REN Nai-lin
（School of Chemistry and Environmental Engineering，Hanshan Normal University，Chaozhou，Guangdong，521041）

The flow injection chemiluminescence method was used for the determination of norfloxacin （NFLX）.The method was based on the the weak chemical luminescence system Ce（IV）-SO32--NFLX.It has been found that co-luminescence effect of rare earth ions La and Tb could enhance chemiluminescence strength of the system.The optimum condition were discussed.The linear relationship was found between luminescence intensity and concentration of nofloxacin in the range of 5.0×10-8to 1.0×10-6g/mL.The detection limit was 2.0×10-9g/mL.The proposed method was used in the determination of nofloxacin in the samples of capsules，the average recovery was between 99.2%and 110.4%.

norfloxacin；flow-injection；chemiluminescence；lanthanum；terbium

O 657.39

A

1007-6883（2016）03-0049-05

责任编辑朱本华

2016-01-19

韩山师范学院科研基金资助：稀土配合物新发光体系的建立及应用（项目编号：511043）.

任乃林（1962-），男，陕西宝鸡人，韩山师范学院化学与环境工程学院教授.