龐艷玲，孟德素，孫 靜

(菏澤學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，山東 菏澤 274015)

分析化學(xué)是菏澤學(xué)院校級精品課程，是化學(xué)、化工、藥學(xué)類學(xué)生的專業(yè)必修課。分析化學(xué)講授化學(xué)分析和部分儀器分析方法，幫助學(xué)生建立起“量”的概念，使學(xué)生初步具備定量分析、數(shù)據(jù)處理、測試評價的知識和能力。在當(dāng)今社會日新月異發(fā)展的大形勢下，分析測試的樣品越來越復(fù)雜，對準(zhǔn)確度要求也越來越高，傳統(tǒng)的化學(xué)分析法逐漸被儀器分析法所替代。光分析化學(xué)作為儀器分析的重要組成部分，其地位逐漸凸顯。菏澤學(xué)院提出要建設(shè)高水平應(yīng)用型地方高校，特別注重學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。綜合設(shè)計性實驗是完善實踐教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑，可以達(dá)到以學(xué)生為主導(dǎo)，自主設(shè)計實驗方案，獨立解決問題的目的[1-3]。

荷移光譜法在藥物分析中的應(yīng)用系列實驗是將科研成果與實驗教學(xué)相結(jié)合，設(shè)計出的綜合性研究性實驗。以降壓藥富馬酸比索洛爾的檢測作為光分析化學(xué)綜合性實驗課題，在提高學(xué)生實驗興趣，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力和團隊合作能力上發(fā)揮了重要作用。

1 實驗?zāi)康?/h2>

(1)掌握分光光度計的操作，實驗條件和參比液的選擇，絡(luò)合物組成的測定，機理探討，數(shù)據(jù)的導(dǎo)出和處理以及溶液配制的方法和技能。

(2)學(xué)習(xí)荷移光譜法的實驗原理，實驗方法評價和實際樣品測定。

(3)初步培養(yǎng)根據(jù)實驗對象和實驗?zāi)康倪x擇實驗方法的能力，資料查閱和設(shè)計實驗的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)團隊合作精神，提高學(xué)生處理實際問題的能力。

2 實驗原理

電荷轉(zhuǎn)移作用，不同于范德華力和氫鍵作用力，只存在于電荷密度差別比較大的分子基團和原子間，不會引起分子間價鍵的改變，反應(yīng)迅速。由電子給體分子和電子受體分子形成的絡(luò)合物稱為電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物(CNC)。利用生成CNC進(jìn)行的光譜分析，稱為荷移光譜法。

許多藥物分子能夠提供孤對n電子或不飽和鍵電子，作為電子給體可以和許多電子受體試劑發(fā)生荷移反應(yīng)產(chǎn)生CNC，其光譜稱為電荷轉(zhuǎn)移光譜，CNC吸收強度與藥物濃度呈線性關(guān)系。荷移光譜法應(yīng)用于藥物定量分析，可以檢測單一藥物，也可用于復(fù)方制劑中某種成分的檢測。生成的CTC在紫外可見光范圍出現(xiàn)一個新的吸收帶，具有特征光譜和最大吸收峰，據(jù)此可以建立測定藥物含量荷移光譜法。

富馬酸比索洛爾,其化學(xué)名稱為1-[4-[[2-(1-甲基乙氧基)乙氧基]甲基]-苯氧基]-3-[(1-甲基乙基)氨基]-2-丙醇，(E)-2-丁烯二酸鹽(2∶1)。是一種新型的β-腎上腺素受體的阻斷藥，具有選擇性高，時間長，效果明顯，副作用小的特點，適用于高血壓、冠心病、心力衰竭等病的治療[4-5]，目前檢測方法主要有：色譜法[6-8]，光譜法[9-11],電化學(xué)法[12]等。四氯苯醌是一種缺電子基團的物質(zhì)，可以與富馬酸比索洛爾發(fā)生荷移反應(yīng)。根據(jù)富馬酸比索洛爾與四氯苯醌的電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)，檢測藥片中富馬酸比索洛爾的含量。

3 實驗材料

3.1 儀器和試劑

儀器：TU-1901型UV-VIS雙光束分光光度計(北京普析通用儀器有限公司)；電子分析天平(上海舜宇恒平有限公司)；超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。

試劑：四氯苯醌(天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所)；富馬酸比索洛爾(對照品,含量99.99%,北京柯華素制藥股份有限公司)；富馬酸比索洛爾膠囊 (北京朗依制藥有限公司)；所用試劑均為分析純，實驗用水為去離子水。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

富馬酸比索洛爾標(biāo)準(zhǔn)儲備液：準(zhǔn)確稱取富馬酸比索洛爾對照品0.0050g，用適量無水乙醇溶解后定容至100mL棕色容量瓶，配成0.05gL-1的富馬酸比索洛爾標(biāo)準(zhǔn)貯備液，用時將其稀釋。(注：1.富馬酸比索洛爾見光易分解，需避光保存 2.富馬酸比索洛爾溶于乙醇時有少量未溶解，可用超聲波震蕩促進(jìn)溶解)

四氯苯醌標(biāo)準(zhǔn)液：準(zhǔn)確稱取四氯苯醌8.015g，加適量丙酮溶解，以丙酮定容于50mL容量瓶中配成0.1603gL-1的四氯苯醌溶液，作為標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1)。

準(zhǔn)確稱取四氯苯醌16.03g，加適量丙酮溶解，以丙酮定容于50mL容量瓶中配成0.3206gL-1四氯苯醌溶液，作為標(biāo)準(zhǔn)儲備液(2)。

4 實驗方法與結(jié)果

準(zhǔn)確移取富馬酸比索洛爾標(biāo)準(zhǔn)儲備液8mL,濃度為0.1603gL-1四氯苯醌標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1)0.8mL稀釋至1mL，將富馬酸比索洛爾與稀釋的四氯苯醌溶液混合，使其充分反應(yīng)。取適量反應(yīng)液于比色皿，以試劑空白為參比溶液，在340nm處測定其吸光度。

4.1 實驗條件的優(yōu)化

4.1.1 吸收光譜按試驗方法配制溶液，分別在200～600nm范圍內(nèi)對富馬酸比索洛爾溶液進(jìn)行掃描，得到其最大吸收波長為227nm。再以四氯苯醌為參比對絡(luò)合物溶液進(jìn)行掃描，得到其最大吸收波長為340nm(圖1)，實驗選擇340nm作為測定波長。

1.富馬酸比索洛爾 2.絡(luò)合物(四氯苯醌作參比)

4.1.2 溶劑的選擇富馬酸比索洛爾易溶于水和乙醇，微溶于丙酮等溶劑，而四氯苯醌易溶于酮、醚等，難溶于水。對于二者的絡(luò)合反應(yīng)，分別用乙醇、丙酮或二者混合液作溶劑進(jìn)行觀察，最終確定富馬酸比索洛爾用乙醇作溶劑與用丙酮作溶劑的四氯苯醌反應(yīng)，實驗效果最好。

4.1.3 最佳溶劑比 在確定二者的反應(yīng)溶劑之后，取富馬酸比索洛爾標(biāo)準(zhǔn)儲備液8mL，加入不同體積的四氯苯醌標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1)，混合后待其充分反應(yīng)，于340nm處測定其吸光度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)V乙醇∶V丙酮等于8∶1的時候，富馬酸比索洛爾與四氯苯醌的反應(yīng)吸光度最大，所以最佳溶劑體積比為8∶1。

4.1.4 反應(yīng)溫度的影響按試驗方法配制溶液，分別用冰浴和水浴控制反應(yīng)溫度，測定不同溫度下絡(luò)合物的吸光度，研究溫度對反應(yīng)的影響。結(jié)果如下：0～20℃之間，隨溫度升高，絡(luò)合物的吸光度降低；20℃以后，絡(luò)合物的吸光度趨向于穩(wěn)定，變化較小。實驗選擇0℃為測定溫度。

4.1.5 時間的影響按最佳條件配制溶液，將配制好的溶液靜置不同的時間段，在0℃左右測定不同時間段絡(luò)合物的吸光度，研究二者反應(yīng)的最佳時間。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨時間增加，絡(luò)合物的吸光度逐漸降低。測定絡(luò)合物的吸光度時，越快越好。

根據(jù)上述時間、溫度對吸光度的綜合影響來看。將反應(yīng)液放置在冰水浴10min左右使溫度達(dá)到0℃，混合后立即測定，絡(luò)合物的吸光度最大。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

在最佳試驗條件下配制系列標(biāo)準(zhǔn)液，藥物濃度分別為1，6，20，30，50，100μg·mL-1。測定不同濃度絡(luò)合物的吸光度。得線性回歸方程為A=0.0074c+0.10099，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9993，線性范圍1～100μgmL-1，以3倍空白標(biāo)準(zhǔn)偏差計算檢出限D(zhuǎn)L=3.2×10-1μgmL-1，表觀摩爾吸光系數(shù)ε=2.338×104Lmol-1·cm-1，方法靈敏。

4.3 重現(xiàn)性實驗

最佳實驗條件下平行配制六份溶液，在340nm處測其吸光度。當(dāng)藥物濃度為0.05gL-1時，六次測定結(jié)果的RSD為2.06%。

4.4 荷移絡(luò)合物組成

以摩爾比法測定荷移絡(luò)合物的組成：固定富馬酸比索洛爾的濃度(c2)不變，連續(xù)改變四氯苯醌的濃度(c1)，測定絡(luò)合物的吸光度。以吸光度A對c1/c2作圖，曲線轉(zhuǎn)折點所對應(yīng)的橫坐標(biāo)即為絡(luò)合物的組成比。結(jié)果如圖2所示。

圖2 摩爾比法測絡(luò)合物組成

由圖2可知，c1∕c2≈1，所以二者最佳絡(luò)合比為1∶1。

4.5 反應(yīng)機理的探討

富馬酸比索洛爾分子中氮原子上含有兩個孤對n電子是電子給予體，四氯苯醌是一平面缺電子體系，可作為電子接受體，二者作用形成n-π電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物，荷移反應(yīng)的反應(yīng)式可能為：

4.6 實際樣品的測定

4.6.1 樣品溶液制備取富馬酸比索洛爾緩釋片(標(biāo)示量為5mg∕片)10片，充分研磨并準(zhǔn)確稱量。每次稱取總質(zhì)量的1/5，加一定量的乙醇將其溶解，于50mL的棕色容量瓶中定容，配制成濃度為0.2g/L的富馬酸比索洛爾溶液。

4.6.2 樣品含量分析取8mL富馬酸比索洛爾溶液與1mL四氯苯醌0.3206gL-1標(biāo)準(zhǔn)儲備液混合，充分反應(yīng)后，在340nm測定其吸光度。結(jié)果顯示，測定值相當(dāng)于標(biāo)識值的97.8%。

4.6.3 加標(biāo)回收率取適量試樣于比色皿中，采用在樣品中加入已知標(biāo)準(zhǔn)樣品的方法作回收率實驗，結(jié)果顯示，方法回收率在97.3%～100.1%。

4.7 干擾實驗

在最佳實驗條件下配制溶液，分別加入藥物濃度不同倍數(shù)的Na+、K+、Cl-等物質(zhì)，測定干擾物質(zhì)對吸光度的影響。結(jié)果證明：(1)鈉離子、鉀離子對絡(luò)合物的吸光度具有抑制作用，但不隨干擾離子的濃度變化而變化，且鉀離子的抑制作用大于鈉離子。(2)氯離子對絡(luò)合物的吸光度也有抑制作用，且隨著氯離子濃度的增大，對絡(luò)合物的抑制作用越來越強。

5 結(jié)語

在老師指導(dǎo)下，學(xué)生采用荷移分光光度法成功測定了富馬酸比索洛爾緩釋片的含量，明確了富馬酸比索洛爾具有較強的給電子能力，與四氯苯醌在較大的范圍內(nèi)存在定量反應(yīng)關(guān)系，可以用于實際藥品的快速準(zhǔn)確測定。老師結(jié)合理論課講授的吸光光度法的原理和方法，提供相關(guān)資料文獻(xiàn)，并給予全程指導(dǎo)。學(xué)生根據(jù)課題資料，設(shè)計實驗，開展綜合研究性實驗探究[13-15]。學(xué)生在掌握光分析化學(xué)相關(guān)知識和操作技能的基礎(chǔ)上，積極開展團隊合作，充分利用開放實驗室，自選待測藥品和荷移試劑，可以設(shè)計出更多的實驗課題，極大鍛煉了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，提高了科學(xué)素養(yǎng)。