纳米氧化铜修饰电极及用修饰电极分析硝苯地平的方法

摘要

本发明公开了一种纳米氧化铜修饰电极方法，包括制备纳米氧化铜、配制纳米氧化铜悬浊液以及修饰玻碳电极等步骤。本发明还公开一种用修饰电极分析硝苯地平的方法，包括步骤：配制硝苯地平母液；配制缓冲液；提供前述的纳米氧化铜修饰电极；将硝苯地平溶液加入到缓冲液中，利用上述步骤中的纳米氧化铜修饰电极作为工作电极，铂电极作为辅助电极，甘汞电极作为对应的参比电极，共同组成三电极系统，运用循环伏安法检测出硝苯地平含量。本发明通过纳米氧化铜修饰玻碳电极的方法获得纳米氧化铜修饰电极，并用修饰电极分析硝苯地平，分析结果重现性好、稳定性高。

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，尤其是一种纳米氧化铜修饰电极的方法以及修饰电极在硝苯地平分析中的应用。

背景技术

硝苯地平是一类钙拮抗剂，能够有效的治疗高血压、预防心绞痛的良性药物，是20世纪70年代中期该药品在世界各地得到很好的声誉。主要可以表达成：疗效特别快，能引起神经体液的活化，通过多年研究与应用实践，该药物在医药界得到了广大医疗患者的认可。目前对于硝苯地平的主要检测方法分为高效液相色谱、紫外分光光度法、伏安法、核磁共振法。这些方法在重现性、稳定性、成本等方面不能完全满足要求，因此需要一种新型的分析方法来分析检测硝苯地平。

发明内容

本发明提供一种重现性好、稳定性高的纳米氧化铜修饰电极方法以及用修饰电极分析硝苯地平的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种纳米氧化铜修饰电极方法，包括如下步骤：

S10，制备纳米氧化铜：在醋酸铜溶液中加入聚乙二醇，形成溶液A；在碳酸钠溶液中加入聚乙二醇，溶解后形成B溶液，然后在超声的条件下将溶液B均匀滴加到A溶液中，再超声适当时间，最后在78℃的条件下磁力搅拌30分钟后得到黑色沉淀物，将其进行离心，反复多次洗涤，真空干燥即得到氧化铜纳米材料；

S20，配制纳米氧化铜悬浊液：称取氧化铜纳米粉末，置于样品管中，再向其中滴加蒸馏水，使氧化铜纳米粉末与水的质量比为1:200，搅拌5-10分钟，然后向悬浊液中加入1.00mL1％PVP，最后将样品管置于超声波清洗器中震荡分散30min备用；在每次使用之前再次震荡15-20min，以至于纳米氧化铜颗粒能够分散均匀；

S30，修饰玻碳电极：先将玻碳电极放在三氧化二铝粉末上进行抛光打磨，然后将玻碳电极置于盛有稀硫酸的烧杯中震荡清洗5-10min，然后取出用蒸馏水清洗，最后置于室温下风干；用微量注射器吸取上述刚分散均匀的氧化铜纳米悬浊液10微升，采用滴涂法滴涂在玻碳电极的电极芯表面，然后置于红外光下烘干，得到表面充满薄薄的一层纳米氧化铜颗粒的修饰电极。

一种用修饰电极分析硝苯地平的方法，包括如下步骤：

S40，配制硝苯地平母液；

S50，配制缓冲液；

S60，提供如上所述的纳米氧化铜修饰电极；

S70，将硝苯地平溶液加入到缓冲液中，利用步骤S60中的纳米氧化铜修饰电极作为工作电极，铂电极作为辅助电极，甘汞电极作为对应的参比电极，共同组成三电极系统，运用循环伏安法检测出硝苯地平含量。

其中步骤S50中，缓冲液为磷酸缓冲液。

其中步骤S50中，磷酸缓冲液的pH为pH＝6.80。

其中步骤S70中，纳米氧化铜修饰玻碳电极扫描速率为0.10V/s。

其中步骤S40具体包括如下步骤：

S41，硝苯地平样品处理：准确称取一定质量的硝苯地平片剂，用研钵捣碎，研磨成粉末状颗粒，然后加入一定体积的无水乙醇溶解过滤，除去不溶物质，形成透明澄清的硝苯地平样品溶液，置于阴凉处，根据浓度需要移取待用；

S42，配制硝苯地平母液：称取硝苯地平原药置于烧杯中，加乙醇溶解，形成0.2×10^-2mol/L的硝苯地平母液，置于阴凉处备用。

本发明通过纳米氧化铜修饰玻碳电极的方法获得纳米氧化铜修饰电极，并用修饰电极分析硝苯地平，分析结果重现性好、稳定性高。

附图说明

图1为本发明实施例中硝苯地平在裸玻碳电极和纳米氧化铜修饰玻碳电极上的CV曲线图。

图2为本发明实施例中硝苯地平在不同缓冲液中的电化学响应行为比对图。

图3为本发明实施例中还原电流与pH的关系图。

图4为本发明实施例中还原电流与扫描速率的关系图。

图5为本发明实施例中最佳条件下不同浓度的硝苯地平的DPV图。

图6为本发明实施例中还原电流与硝苯地平浓度的关系图。

具体实施方式

下面结合附图及实例，对本发明做进一步说明。

本实施例中，纳米氧化铜修饰电极方法包括制备纳米氧化铜、配制纳米氧化铜悬浊液以及修饰玻碳电极三个步骤。

制备纳米氧化铜的方法为：在醋酸铜溶液中加入入PEG(聚乙二醇)，形成溶液A；在碳酸钠溶液中加入PEG(聚乙二醇)，溶解后形成B溶液。然后在超声的条件下将溶液B均匀滴加到A溶液中，再超声适当时间，最后在78℃的条件下磁力搅拌30分钟后得到黑色沉淀物，将其进行离心，反复多次洗涤，真空干燥即得到粒径为50-70nm左右的氧化铜纳米材料。图1为本实施例纳米氧化铜成品的电子透镜扫描结果。

纳米氧化铜悬浊液的配制：准确称取0.0100g氧化铜纳米粉末，置于样品管中，再向其中滴加2.00mL蒸馏水，稍微搅拌5-10分钟，然后向悬浊液中加入1.00mL1％PVP(聚乙烯吡咯烷酮)，最后将样品管置于超声波清洗器中震荡分散30min备用。在每次使用之前都要再次震荡15-20min，以至于纳米氧化铜颗粒能够分散均匀。

对玻碳电极的修饰方法：先将玻碳电极放在三氧化二铝粉末上进行抛光打磨，然后将玻碳电极置于盛有稀硫酸的烧杯中震荡清洗5-10min，然后取出用蒸馏水清洗，最后置于室温下风干。用微量注射器吸取上述刚分散均匀的氧化铜纳米悬浊液10.00微升，采用滴涂法滴涂在玻碳电极的电极芯表面，然后置于红外光下烘干，得到表面充满薄薄的一层纳米氧化铜颗粒的修饰电极。

本实施例中，用修饰电极分析硝苯地平包括如下步骤。

S40，配制硝苯地平母液

其中包括S41，硝苯地平样品处理：准确称取一定质量的硝苯地平片剂，用研钵捣碎，研磨成粉末状颗粒，然后加入一定体积的无水乙醇溶解过滤，除去不溶物质。形成透明澄清的硝苯地平样品溶液，置于阴凉处，根据浓度需要移取待用。

S42，配制硝苯地平母液：准确称取0.0693g硝苯地平原药置于烧杯中，加乙醇溶解，然后定容至100.00mL容量瓶中，形成0.2×10^-2mol/L的硝苯地平母液，置于阴凉处备用。

S50，配制缓冲液

为研究不同缓冲底液对硝苯地平电化学响应的影响，本实施例选取了磷酸缓冲液、BR缓冲液、四硼酸钠缓冲液、NH₃-NH₄Cl缓冲液和Na₂CO₃-NaHCO₃缓冲液。

本实施例的原理为：将之前用纳米氧化铜修饰好的玻碳电极作为工作电极，铂电极作为辅助(对)电极，222型甘汞电极作为对应的参比电极，共同组成三电极系统。运用循环伏安法(CV)在各种缓冲底液下定性寻找各种药物的响应，然后确定最佳缓冲液和最佳pH值以及扫描速率，全部确定之后再通过DPV定量做标准曲线，重现性，最低检出限以及加标回收情况，从而推测出药物出现相应的电化学行为。用电化学工作站记录和保存实验数据。

裸电极与修饰电极的对比

图1中，A为修饰电极对硝苯地平的响应峰电流；B为裸玻碳电极对硝苯地平的响应峰电流；C为修饰电极对磷酸缓冲液的响应曲线。从图1中可以得出磷酸盐在响应区间内无干扰，其响应是由于硝苯地平的电化学行为。曲线A和B对比看出，氧化铜修饰的电极比裸电极的响应强，说明纳米修饰剂氧化铜在硝苯地平的电化学行为中起到了催化反应的作用。

缓冲液的选择

将相同浓度、相同体积的硝苯地平溶液加入到不同缓冲溶液中，再运用循环伏安法测定纳米修饰电极在不同缓冲液中对于硝苯地平药物的电化学行为。缓冲液分别有：磷酸缓冲液、BR缓冲液、四硼酸钠缓冲液、NH₃-NH₄Cl缓冲液和Na₂CO₃-NaHCO₃缓冲液。从图2中可以看出磷酸缓冲液(A曲线)的响应效果更加明显，峰型最佳，所以确定磷酸缓冲液为硝苯地平电化学响应的最佳缓冲底液。

最佳pH的确定

配制五组溶液：浓度相同，磷酸盐缓冲底液PH分别为6.48、6.80、7.59、8.02以及8.52，组成具有PH梯度的五组待测液体。然后用氧化铜纳米修饰电极作为工作电极的三电极系统进行检测，得到一系列峰值不同的曲线。从图3可以明显得看出当pH＝6.80时，电化学响应最明显，峰值最佳，所以确定pH＝6.80为最佳pH。

最佳扫描速率的确定

配制一份以PH＝6.80的磷酸盐底液作为缓冲液的硝苯地平标准溶液，在氧化铜纳米修饰电极为工作电极的三电极系统下进行检测，取扫描速率为0.06、0.08、0.10、0.12、0.14V/s，分别进行多次测定。从图4可以明显的看出扫描速率为0.1V/s的时候，硝苯地平的电化学响应最强。综上，硝苯地平最佳反应扫描速率为0.10V/s。

硝苯地平的线性范围及检出限

在最佳实验条件下，即pH＝6.8，扫描速率＝0.10V/s的条件下，运用DPV的方法对浓度分别为:图5中A：1.0×10^-4mol/L、B：2.0×10^-4mol/L、C：3.0×10^-4mol/L具有浓度梯度的硝苯地平溶液进行检测分析。根据图6制作出浓度和还原电流的线性曲线，根据图6可知其浓度在1.0×10^-4mol/L～5.0×10^-4mol/L范围之间均具有线性关系，计算得出其线性方程为y＝0.0036x+E-06，相关线性系数为0.9918。根据检出限公式LOD＝3σ/S(σ表示空白标准偏差，S表示校正曲线斜率)，可计算出其检出限＝0.7×10^-8mol/L。

纳米修饰电极的重现性、稳定性

稳定性：将修饰电极置于室温下一周，然后对硝苯地平进行相同含量物质的检测，结果同比下降了0.12％，说明修饰电极的稳定性良好。

重现性：将修饰电极重复10次测定浓度为2.0×10^-4mol/L的硝苯地平溶液[16]，从10次测定的结果来看，峰电流的相对偏差维持在2.9％-7.1％左右，该实验结果表明修饰电极的重现性相对较好。

纳米修饰电极的干扰实验

考察了硝苯地平的辅料对电化学响应的影响,结果表明,10倍以上的糊精、甘露醇、碳酸钙、甲基纤维素等对实验结果不产生干扰。因为硝苯地平中经常加入噻嗪类降压药物，经过大量实验排除修饰电极对噻嗪类药物有响应；同样药剂中所含的抗氧化剂类物质、有机溶剂等对其干扰程度影响也很小，结果表明氧化铜纳米修饰电极的抗干扰性很强。

硝苯地平含量测定及加标回收率的计算

硝苯地平加标回收量：浓度不变的硝苯地平样品溶液，分别取相同体积的三份，加入5.00mL磷酸缓冲液并在最佳条件下进行分析检测；然后加入相同体积确定量的硝苯地平标准溶液之后再在最佳条件下进行分析检测。最后每份硝苯地平溶液用加标后的计算值，减去加标前的计算值，结果两者的差值除以加入硝苯地平标准物质的就是加标回收率的情况。

具体标准定义公式为：

用纳米氧化铜修饰玻碳电极为工作电极的电化学工作站的三电极系统，用DPV法测定分析，结果见表2，最终通过计算得知硝苯地平的加标回收率为84.2％—95.7％。

表2硝苯地平的回收率：