西咪替丁中线性扫描极谱法检测方案(电化学工作站)

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龙岩 学 院学报JOURNAL OF LONGYAN UNIVERSITYDecember 2007Vol.25 No.62007年 12月第25卷第6期 西咪替丁的线性扫描极谱法测定 丘则海，张著森，拓宏桂，周云龙 (龙岩学院化学与材料学院福建龙岩364000) 摘要：用线性扫描极谱法研究了西咪替丁的电化学行为。在0.16mol·L-Na，HPO4-KH，PO缓冲溶液(pH6.65)中，西咪替丁于- 1.903V(vs.SCE)处产生一灵敏的吸附波，其一次线性扫描极谱峰电流与西咪替丁浓度在 4.0mg·L--200.0mg·L范围内呈良好的线性关系，相关系数 r=0.9935(n=10)，检出限为2.0mg·L'。对 80.0mg·L西咪替丁溶液进行6次平行试验， RSD 为 0.86%，回收率在 94.7%-99.4%之间。本方法操作简便、准确、结果重现性好，可用于胶囊中西咪替丁含量的测定。 关键词：西咪替丁；线性扫描极谱法；吸附波 西咪替丁(Cimetidine)，学名：N'-甲基-N"-[2[[(5-甲基-1H-咪唑-4-基)甲基]硫代]乙基]-N-氰基胍，化学式CHNS，分子量为252.34，其结构式为： 本品为抗酸药及抗溃疡病药，药理主要作用于壁细胞上H2受体，起竞争性抑制组胺作用，抑制基础胃酸分泌，也抑制由食物、组胺、五肽胃泌素、咖啡因与胰岛素等所刺激的胃酸分泌。可用于治疗十二指肠溃疡、胃溃疡、反流性食管炎、应激性溃疡及卓-艾(Zollinger-Ellison)综合征。西咪替丁的测定已见报道的有紫外光度法"、高效液相色谱法、毛细管电泳法方波伏安法和镍离子催化氢波的电化学分析方法。本文采用线性扫描极谱法测定西咪替丁，并对电极反应机理进行了研究。本方法操作简便、准确、结果重现性好，可用于西咪替丁含量的测定。 1实验部分 1.1 仪器与试剂 LK98BⅡ型微机电化学分析系统(天津市兰力科化学电子高技术有限公司，中国科学院研究生院应用化学研究所)；LK98A型电极工作台(天津市兰力科化学电子高技术有限公司)； WS-992 型静汞电极(山东济宁万寿万盛分析仪器有限公司)； PHS-3CT型数字pH计(上海伟业仪器器)。 2.000g.L'西咪替丁标准溶液：准确称取0.2000g 西咪替丁(中国药品生物制品检定所)于 50mL烧杯中，加入20mL无水乙醇溶解后，用无水乙醇定容于 100mL容量瓶中。实验所用其余试剂均为分析纯，用水为二次蒸馏水，纯氮除氧。 1.2 实验方法 取一定量的西咪替丁溶液于 25mL比色管中，加入1mol·LNaHPO-KH，PO4(pH6.65)缓冲溶液 1.6mL，加水稀释至10mL，摇匀；转移至电解池中，通氮气除氧 5min后，于三电极体系中，以0.8000V·S-速度在0.0000-2.0000V电位范围进行阴极化扫描，记录-1.903V处一次微分线性扫描极谱峰电流。 2 结果与讨论 2.1 缓冲溶液的选择 分别测试 80.0mg·L'西咪替丁标准溶液在各种不同缓冲体系中的极谱行为。结果表明，在HAc-NaAc，NH，-NHCI， KH，PO-Na，HPO4等缓冲溶液中，西咪替丁均可产生还原波；在KH，PO-Na，HPO缓冲溶液中，出现在-1.903V(vs.SCE)处的还原波，峰形较好，灵敏度较高，如图1所示；其一次微分线性扫描极谱曲线如图2所示。本实验选择KH，PO-NazHPO4缓冲溶液为支持电解质。 图1 西咪替丁的极谱图 (80.0mg·L'西咪米丁； 0.16mol·L-'KH，PO4-Na，HPO缓冲溶液(pH6.65)；扫描速度 0.8000v·s) ( 收稿日期：2007-05—25 ) ( 作者简介：丘则海(1970-)，男，福建上杭人，实验师，主要研究方向：电化学分析。 ) ( 基金项目： 福 建省教育厅自然科学科研课题(JA03165)。 ) 图2 西咪替丁的一次微分极谱图 80.0mg·L'西咪替丁；0.16mol·L'KH，PO-Na，HPO缓冲溶液(pH6.65)；扫描速度0.8000v·sl 2.2 缓冲溶液浓度的选择 图3为 KH，PO4-Na，HPO缓冲溶液(pH6.65)的浓度对80.0mg·L西咪替丁标准溶液峰电流和峰电位的影响。由图3可知， KH，PO-Na，HPO缓冲溶液浓度较低时，峰电流随其浓度增大而增大；浓度在0.16-0.17mol·L'时峰电流基本稳定，浓度大于 0.17mol·L'以后峰电流减小；峰电位随缓冲溶液浓度的增大而正移。因此，本实验选择 KH，PO4-Na，HPO4缓冲溶液浓度为 0.16mol·L'. 图33 KH，PO4-NaHPO缓冲溶液浓度对峰电流的影响 2.3 缓冲溶液pH值的选择 研究了不同pH 值的 KH，PO-Na，HPO4缓冲溶液对西咪替丁还原波峰电流和峰电位的影响。结果表明，pH在6.41-6.65之间时，随着pH的升高，峰电流增大；pH为6.65时，还原波峰形好，灵敏度较高；峰电位随pH升高而正移。以峰电位对 pH值作图(图4)，其斜率为 66.2mv/pH，说明有一个H*参与了氧化还原过程。本实验选择 KH，PO-Na，HPO4缓冲溶液的pH值为6.65。 图4 pH 值对峰电位的影响 2.4 温度的影响 实验结果表明，在4-19℃，一次微分线性扫描极谱峰电流的温度系数 a=2.62%/℃；随着温度升高，温度系数增大，升温有利于电极反应；温度高于20℃后，峰形改变，峰电流降低。从温度系数可以看出，温度系数较大，符合催化波的特征。 2.5体系的稳定性及重现性 在4.0mg·L-200.0mg·L'范围内，对各种不同浓度的西咪替丁溶液在 0.16 mol·L'KH，PO-Na，HPO4(pH6.65)缓冲溶液中的稳定性分别进行检测。结果表明，放置1.5h 其峰电位和峰电流均无明显变化。80.0mg·L'西咪替丁标准溶液6次平行测定表明，其 RSD 为 0.86%。 2.6干扰实验 控制误差在0%以内干扰物质影响的试验结果表明，40倍的草酸、25倍的葡萄糖、1.25倍的抗坏血酸对 80mg·L'西咪替丁溶液中西咪替丁测定没有干扰，但溶剂中无水乙醇含量高于20%时则会影响极谱测定。 2.7线性范围及检出限 在上述实验条件下，在4.0mg·L-200.0mg.L'西咪替丁浓度范围内，一次微分线性扫描极谱峰电流与西咪替丁浓度呈良好的线性关系，线性方程为 i，(uA)=9.6123+5.1247C(mg·L')(r=0.9935，n=10)，检出限为2.0mg·L。 2.8样品分析及回收试验 取5粒标示含量为2g/粒的市售西咪替丁胶囊于研钵中研磨至细匀后，准确称取其中0.5000g粉样于 50mL烧杯中，加入 20mL 无水乙醇溶解后，继续滴加无水乙醇定容于100mL容量瓶中。移取5份一定体积的液样，按上述方法分别测定其一次微分线性扫描极谱峰电流值。根据该测定值从标准曲线上求得所测样品中的西咪替丁含量，结果见表1。样品加入标准回收试验结果为：回收率94.7%-99.4%。上述实验结果表明，西咪替丁的这种电化学特性可用该胶囊含量的测定。 表1西西咪替丁胶囊分析结果 测定值 平均值 相对标准偏差 (mg grain) (mg grain) (%) 1887.7 1856.5 1894.9 1846.4 1835.3 1821.8 1857.1 1.56 3 机理研究 3.1 电毛细管曲线 电毛细管曲线试验试明，在-0.400--2.000V电位范围内，西咪替丁的存在明显地降低汞滴的表面张力，表明其在汞滴上有所吸附。 3.2 富集时间 实验表明，80.0mg.L西咪替丁溶液的峰电流随富集时间的延长而增大；但富集时间长达12s 之后则峰电流基 本保持不变。同时也表明西咪替丁在汞滴上有较强的吸附，在12s之后达到吸附平衡。 3.3 表面活性剂的影响 不同表面活性剂对峰电流影响的实验结果表明，非离子表面活性剂(吐温80)对峰电流影响极大，峰电流迅速上升，峰形变差；阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)使峰电流急剧下降；阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)对峰电流影响不大。这表明西咪替丁在汞滴上以阳离子或分子形式吸附，在-1.903V(vs.SCE)处的波为具有吸附性质的还原波。 3.4 极谱波特征 在以上实验条件下，于-0.800--2.200V 范围内作西咪替丁的循环伏安图。通氮除氧 5min 后，阴极化扫描时可得到一个还原峰，而阳极化扫描时并没有对应的氧化峰出现(如图5所示)，表明该波为不可逆的还原原。在200~1500mV·s的扫描速度范围内，峰电流随电位扫速u的增大而增大。由Randles-Sevick 公式"得 ip 不可逆=0.4958n(an。) 图5 循环伏安图 80.0mg.L'西咪替丁；0.16mol·LKH，PO4-NaHPO缓冲溶液(pH6.65)；扫描速度 0.8000v·sl F3AD2UC(RT2)1，以ip不可逆 o作图后可以见到在低扫速时为直线，说明此时反应物受扩散控制；但在高扫速时曲线上翘，说明反应物已有所吸附。峰电位随扫描速度的增大而负移。表明西咪替丁在-1.903V处的还原波是吸附性的不可逆波。 ( 参考文献： ) ( [1JXu Chuanfu， ZhengQi， Chen F aming S p ectrophotometricdetermination of cimetidine[]. 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Key words： Cimetidine； linear scanning polarography； adsorptive wave OChina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnii.net