徐 通,張琰圖,張 緒
(延安大學 化學與化工學院,陜西 延安 716000)
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實驗技術(shù)
流動注射化學發(fā)光法測定利福噴丁
徐 通,張琰圖*,張 緒
(延安大學 化學與化工學院,陜西 延安 716000)
基于堿性介質(zhì)中利福噴丁能增敏魯米諾-鐵氰化鉀體系的化學發(fā)光這一現(xiàn)象,結(jié)合流動注射分析技術(shù),建立了流動注射化學發(fā)光法測定利福噴丁的新方法。在最佳實驗條件下,利福噴丁檢測濃度的線性范圍為0.008~0.88 mg/L,檢出限(3σ)為1.2×10-3mg/L。對6.0×10-2mg/L的利福噴丁進行平行測定,其相對標準偏差(RSD,n=11)為1.9%。該方法已用于測定膠囊和血漿中利福噴丁的含量,結(jié)果滿意。
流動注射;化學發(fā)光;魯米諾;鐵氰化鉀;利福噴丁
利福噴丁(Rifapentine,RFT)是一種利福霉素衍生物,在血液中具有較長的半衰期,與利福平相比,其抗結(jié)核分枝桿菌性更強[1-2],加之用藥頻率少且療效顯著,在臨床上廣泛用于結(jié)核病的治療,在動物模型中也顯示出良好的治療潛伏性結(jié)核病的前景[3-5]。但該藥具有肝腎毒性,尤其損害肝功能,過量或長期服用還可能導致貧血、脫發(fā)等癥狀[6],故建立此藥品含量的簡單、快速、靈敏的檢測方法十分必要。
目前測定RFT的主要方法有高效液相色譜(HPLC)法[7]、反相高效液相色譜(R-HPLC)法[8]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)法[9]以及薄層色譜-紫外分光(TLC-UV)法[10]等。其中,HPLC法樣品處理復(fù)雜且儀器價格昂貴,且其流動相中的非揮發(fā)性緩沖鹽很難去除,導致LC-MS 聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用受到限制;TLC-UV法雖儀器設(shè)備簡單,測定結(jié)果較為準確,但靈敏度低,操作繁瑣[11]。流動注射化學發(fā)光法(FI-CL)作為流動注射技術(shù)與化學發(fā)光相結(jié)合的一種新的分析方法[12],因分析成本低、分析速度快、靈敏度高、操作簡單,近年來被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥[13]、環(huán)境[14]、食品[15]等各個領(lǐng)域。
研究發(fā)現(xiàn),在堿性介質(zhì)中,RFT的加入能明顯增強魯米諾-鐵氰化鉀體系的化學發(fā)光,且RFT在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與增強的化學發(fā)光強度呈良好的線性關(guān)系。本文結(jié)合流動注射分析技術(shù),建立了一種測定利福噴丁含量的新方法。本方法線性范圍寬,檢出限較文獻 [7]降低了1 000倍,已成功應(yīng)用于藥物膠囊和人血漿中RFT含量的分析。
1.1 儀器與試劑
IFFM-E型流動注射化學發(fā)光分析儀(西安瑞邁公司);AUY220分析天平(日本島津公司);KQ-250B型超聲波清洗器(上海精密儀器儀表有限公司);H1650臺式高速離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司);F-4500熒光分光光度計(日本日立公司);8453型紫外-可見分光光度計(美國安捷倫公司)。
RFT(中國藥品生物制品檢定所)標準溶液(0.1 g/L):準確稱量10.0 mg RFT標準品于燒杯中,加適量甲醇溶解后用水定容至100 mL容量瓶中,搖勻后置于冰箱中4 ℃儲存?zhèn)溆?,使用時逐級稀釋至所需濃度。
Luminol儲備液(0.01 mol/L ):稱取0.443 0 g魯米諾固體,用0.1 mol/L NaOH溶解后加水定容至250 mL棕色容量瓶中,置于冰箱中4 ℃下保存,避光放置1周后使用。
K3Fe(CN)6儲備液(0.01 mol/L):稱取0.329 3 g鐵氰化鉀固體,用水溶解并定容至100 mL 棕色容量瓶中,使用時逐級稀釋。
本實驗所用試劑均為分析純,實驗用水為二次蒸餾水。
圖1 流動注射化學發(fā)光分析法測定RFT流路圖Fig.1 Schematic diagram of the flow injection chemilumine-scence determination of RFTP1,P2:peristaltic pump;V:sample valve;F:flow cell;PMT: photomultiplier;PC:computer;W:waste;a:carrier(water); b:K3Fe(CN)6;c:luminol;d:NaOH
圖2 化學發(fā)光動力學曲線Fig.2 Kinetic curves of CL reactions c(luminol)=1.0×10-4 mol/L;c[K3Fe(CN)6]=5.0×10-5 mol/L;c(NaOH)=0.4 mol/L;ρ(RFT)=1.0 mg/L
1.2 實驗方法
啟動流動注射分析系統(tǒng),將各溶液按圖1所示分別泵入相應(yīng)管道,待基線穩(wěn)定后,注入樣品溶液。溶液經(jīng)六通閥(V)混合,在流通池(F)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生的化學信號經(jīng)光電倍增管(PMT)放大檢測,以相對發(fā)光強度(ΔI=IS-I0)進行定量分析。其中I0為未加入樣品時的化學發(fā)光強度,IS為加入樣品后的化學發(fā)光強度。
2.1 化學發(fā)光動力學曲線
圖2為Luminol-K3Fe(CN)6和Luminol-K3Fe(CN)6-RFT混合液的化學發(fā)光動力學曲線。從圖中可以看出,RFT的加入可使Luminol-K3Fe(CN)6體系的發(fā)光強度明顯增強3倍左右。
2.2 實驗條件的選擇
2.2.1 反應(yīng)物混合方式的選擇 實驗發(fā)現(xiàn),反應(yīng)物的混合方式會對化學發(fā)光強度產(chǎn)生一定影響,為了使RFT對Luminol-K3Fe(CN)6體系的增敏程度最大,考察了以下3種進樣方式的影響:①[RFT+K3Fe(CN)6]+(Luminol+NaOH);②(RFT+NaOH)+[Luminol+K3Fe(CN)6];③(RFT+Luminol)+[NaOH+K3Fe(CN)6]。結(jié)果表明,第1種進樣方式獲得的相對發(fā)光強度最大,因此實驗選擇第1種混合進樣方式。
2.2.2 試劑濃度及流速的選擇 對該體系所用試劑的濃度及流速進行了優(yōu)化。對于NaOH溶液,固定K3Fe(CN)6濃度為5.0×10-5mol/L,Luminol濃度為4.0×10-4mol/L,配制0.2~0.5 mol/L范圍內(nèi)的一系列NaOH溶液,觀察ΔI的變化。發(fā)現(xiàn)隨著NaOH濃度的增大,ΔI也增大,當NaOH濃度達到0.4 mol/L時,ΔI最大。此后,ΔI隨NaOH濃度的繼續(xù)增大而減小(圖3A)。因此實驗選擇NaOH的最佳濃度為0.4 mol/L。
K3Fe(CN)6作為本反應(yīng)的氧化劑,其濃度會對發(fā)光強度產(chǎn)生一定影響??疾炝薑3Fe(CN)6濃度為1.0×10-5~1.5×10-4mol/L時ΔI的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),ΔI隨K3Fe(CN)6濃度的增大而增大,當K3Fe(CN)6濃度超過5.0×10-5mol/L時,ΔI迅速減小,見圖3B。這可能是由于鐵氰化鉀本身有顏色,會吸收光輻射[16]所致。因此選擇K3Fe(CN)6濃度為5.0×10-5mol/L。
Luminol作為應(yīng)用最廣泛的化學發(fā)光試劑[17],其濃度對化學發(fā)光強度具有很大影響。實驗考察了Luminol濃度在1.0×10-5~1.4×10-4mol/L范圍時對ΔI的影響,發(fā)現(xiàn)當Luminol濃度增大到1.0×10-4mol/L時,ΔI也增至最大,繼續(xù)增大其濃度ΔI反而減小。因此選擇Luminol的最佳濃度為1.0×10-4mol/L。
由于試劑流速決定溶液中發(fā)光部分在光電倍增管的停留時間和擴散情況[18],因此改變試劑的流速也會對化學發(fā)光強度產(chǎn)生一定的影響。考察了試劑流速在0.8~3.2 mL/min 范圍內(nèi)時ΔI的變化,結(jié)果顯示當流速低于2.4 mL/min時,ΔI隨著流速的增大而增大,當流速高于2.4 mL/min時,ΔI開始減小,因此選擇最佳流速為2.4 mL/min。
2.3 線性范圍、精密度與檢出限
在優(yōu)化實驗條件下,配制了一系列不同濃度的RFT溶液,發(fā)現(xiàn)RFT的質(zhì)量濃度(ρ,mg/L)在0.008~0.88 mg/L范圍內(nèi)與相對化學發(fā)光強度(ΔI)呈良好的線性關(guān)系,其回歸方程為ΔI=752.94ρ+81.01,r=0.992 4。對6.0×10-2mg/L的RFT標準溶液連續(xù)平行測定11次,計算得到其相對標準偏差(RSD)為1.9%。根據(jù)IUPAC建議,計算得本法的檢出限(3σ)為1.2×10-3mg/L。
2.4 干擾實驗
2.5 樣品的測定
取同一批次的利福噴丁膠囊10粒,于研缽中研磨混勻后,準確稱取相當于0.15 g的利福噴丁藥粉,加適量甲醇溶解后定容至100 mL容量瓶中,充分搖勻并過濾,得到一定濃度的樣品溶液。按照“1.2”方法,將其稀釋至線性范圍內(nèi)進行加標回收試驗以檢測該方法的準確性。計算表明:膠囊中的回收率為98.6%~103.7%,相對標準偏差(RSD)為1.2%~2.8%(表1)。
表1 膠囊中RFT的測定結(jié)果
實驗所用健康志愿者血漿購于延安大學附屬醫(yī)院,吸取高、中、低3個不同濃度的RFT標準溶液加入3個等量的血漿樣品中,均加入2 mL乙腈沉淀蛋白,振搖,放入離心機離心10 min(3 000 r/min)后,取上清液用N2流吹干,復(fù)溶后用水稀釋到線性范圍內(nèi)進行分析,結(jié)果見表2。從表2可以看出,血漿中利福噴丁的回收率為99.6%~102.0%,表明此法可用于血漿中利福噴丁的測定。
表2 血漿中RFT的測定結(jié)果
本文基于堿性介質(zhì)中利福噴丁能增敏魯米諾-鐵氰化鉀體系的化學發(fā)光,利用流動注射技術(shù),提出了一種簡單、快速測定利福噴丁的新方法。通過測定膠囊及人血漿中利福噴丁的含量,表明該方法準確、靈敏度高,有望進一步應(yīng)用于臨床上利福噴丁的血藥濃度監(jiān)測。
[1] Rosenthal I M,Williams K,Tyagi S,Peloquin C A,Vernon A A,Bishai W R,Grosset J H,Nuermberger E L.Am.J.Respir.Crit.Care.Med.,2006,174:94-101.
[2] Zvada S P,Van Der Walt J S ,Smith P J,Fourie B,Roscigno G,Mitchison D,Simonsson U S H,McIlleron H M.Antimicrob.AgentsChemother.,2010,54(8):3390-3394.
[3] Guo C B.Pro.Clin.Med.(郭存炳.臨床醫(yī)藥實踐),2016,25(5):341-343.
[4] Winchester L C,Podany A T,Baldwin J S,Robbins B L,Fletcher C V.J.Pharm.Biomed.Anal.,2015,104:55-61.
[5] Sterling T R,Villarino M E,Borisov A S,Shang N,Gordin F,Bliven-Sizemore E,Hackman J,Hamilton C D,Menzies D,Kerrigan A,Weis S E,Weiner M,Wing D,Conde M B,Bozeman L,Horsburgh C R,Chaisson R E.NewEngl.J.Med.,2011,365(23):2155-2166.
[6] Huang B Y,Deng L D.Chin.Pharm.(黃必義,鄧立東.中國藥師),2005,8(2):129-131.
[7] Wang Y Z.Str.Pharm.J.(王勇忠.海峽藥學),2002,14(3):26-27.
[8] Xia Z G.GuangZhouMed.(夏志高.廣州醫(yī)藥),2010,41(2):59-61.
[9] An J,Dong Z J,Zhang X D,Liu H T.Chin.J.Pharm.Anal.(安靜,董占軍,張笑丹,劉洪濤.藥物分析雜志),2016,36(2):208-216.
[10] Editorial Committee of the Pharmacopeia of the People's Republic of China.ThePharmacopeiaofPeople'sRepublicofChina(PartⅡ).Beijing:ChemicalIndustryPress(中華人民共和國藥典委員會.中華人民共和國藥典.2部.北京:化學工業(yè)出版社),1995:300-302.
[11] Zhang J X,Wang X Y,Tang K H.Chin.J.Antibio.(張靜霞,王欣瑜,唐克慧.中國抗生素雜志),2009,34(10):588-592.
[12] Khataee A,Hasanzadeh A,Iranifam M,Joo S W.Sens.ActuatorsB,2015,215(2015):272-282.
[13] Liu H,Zhang Y T,Shuang H J,Song F X.J.Instrum.Anal.(劉歡,張琰圖,雙海軍,宋馥馨.分析測試學報),2016,35(4):497-500.
[14] Khataee A,Iranifam M,Fathinia M,Nikravesh M.Spectrochim.ActaA,2014,134(2015):210-217.
[15] Ma Y,Zhang Y T,Liu H M,Liu H,Shuang H J.Chin.J.Anal.Lab.(馬媛,張琰圖,劉宏美,劉歡,雙海軍.分析試驗室),2015,34(4):442-446.
[16] Yang W P,Zhang Y T,Zhang Z J.ActaChim.Sin.(楊維平,張琰圖,章竹君.化學學報),2003,61(2):303-306.[17] Shao X D,Li Y.Chem.Res.(邵曉東,李瑛.化學研究),2010,21(1):102-112.
[18] Rose A L,Waite T D.Anal.Chem.,2001,73(24):5909-5920.
Determination of Rifapentine by Flow Injection Chemiluminescence Method
XU Tong,ZHANG Yan-tu*,ZHANG Xu
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Yan′an University,Yan′an 716000,China)
A novel method of flow injection chemiluminescence for the determination of rifapentine was proposed based on the phenomenon that the chemiluminescence intensity of the luminol-K3Fe(CN)6system could be enhanced by rifapentine in alkaline medium,combined with flow injection analysis technique.Under the optimal experimental conditions,the linear range of rifapentine's detection concentration was 0.008-0.88 mg/L,the detection limit(3σ) was 1.2×10-3mg/L,and the relative standard deviation(RSD,n=11) was 1.9% for rifapentine at 6.0×10-2mg/L.The method was applied in the determination of rifapentine in both capsules and plasma with satisfactory results.
flow injection;chemiluminescence;luminol;potassium ferricyanide;rifapentine
2017-01-07;
2017-01-21
陜西省高水平大學建設(shè)專項資金(2013SXTS03);陜西省重大基礎(chǔ)研究項目(2016ZDJC-19);延安市科技創(chuàng)新團隊項目(2015CHTD-04)
10.3969/j.issn.1004-4957.2017.06.018
O657.3;TQ460.72
A
1004-4957(2017)06-0805-04
*通訊作者:張琰圖,博士,教授,研究方向:化學發(fā)光分析,Tel:0911-2333193,E-mail:zhyt1969@163.com