原文

，卷数:8(1)

• 查看PDF
• 下载

希帕胺的循环伏安法和方波伏安法电化学表征

*通信:

阿里·卡迈勒·阿提亚国家药物管制和研究组织，开罗，埃及;电话:+ 20 238702103;传真:+ 20 235855582;电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

采用循环伏安法和方波伏安法研究了西帕胺在不同pH值(2.0 ~ 7.0)的布里顿-罗宾逊缓冲液中在玻碳电极上的电化学行为。伏安分析结果表明，这是一个可逆的氧化还原和扩散控制过程。pH 5.0时，氧化峰和还原峰分别在0.375 V和0.321 V处出现。而所报道的伏安法2显示了西帕胺的不可逆氧化过程，并且比所提出的方法具有更高的检测限。在5.0 × 10-8 ~ 6.46 × 10-7 mol -1和5.0 × 10-8 ~ 9.90 × 10-7 mol -1浓度范围内呈线性响应，氧化还原过程的检出限分别为3.97 × 10-9 mol -1和3.30 × 10-9 mol -1。对灵敏度、精密度和准确度进行了评价。该方法适用于西帕胺原料药、商业制剂和尿液的质量控制。

关键字

Xipamide;玻碳电极;方波;尿液

介绍

西帕胺(XIP)是一种磺胺类利尿剂图。1化学上命名为5-(氨基磺酰基)-4-氯- n -(2,6-二甲基苯基)-2-羟基苯酰胺。它是用来治疗高血压心、肝、肾源性水肿。它是一种非噻嗪类利尿剂，比噻嗪类利尿剂的利钠作用更大，起效不那么突然，作用持续时间更长[1］.

只有少数几种方法被发表用于测定XIP，包括[2，高性能液体色谱法(高效液相色谱)3.-5]，分光光度法[6]、分光光度法和荧光光谱法[7，8]、分光光度法和光谱密度法[9]和荧光光谱法[10，11］.

方波(SWV)允许使用比差分脉冲(DPV)更快的扫描速率。SWV为系统提供正向和反向方波，允许任何吸附在表面上的中间体解吸。在DPV中，工作电极在接近一秒的时间内保持在基极电位以建立深度扩散每次脉冲前都要分层。这提供了非常慢的扫描速率，通常在几毫秒-1的范围内。因此，SWV本质上是一种更快的技术。SWV在抑制电容性充电电流方面也略优于DPV，因此在灵敏度方面具有优势。总之，SWV是一种非常有前途和强大的电化学技术[12，13］.

玻璃碳电极(GCE)的电化学处理或活化是目前应用最广泛的技术之一，通常采用合适电位下的恒电位极化或大范围内的电位循环进行。认为氧化预处理可以在碳表面产生含氧官能团，如羟基、羰基、羧基和醌，这是提高碳电极性能的原因[14-17］.

目前仅报道了一种用差分脉冲(DPV)和线性扫描(LSV)伏安法测定碳糊电极(CPE)上XIP的方法。因此，本研究旨在建立一种简便、特异、准确、精密的方波伏安法测定GCE中XIP的新方法。

实验

装置

所有伏安实验均使用Metrohm Computrace伏安分析仪进行模型797 VA与软件版本1.0 (Metrohm瑞士)。电池架包括三电极系统，工作电极为玻碳圆盘电极(活性区迷你玻碳圆盘电极:2.8 mm，适用于ELCD 641/656)，参比电极为Ag/AgCl (3.0 mol L-1 KCl)，对电极为铂丝。使用带有玻璃组合电极的数字pH计(JEANWAY 3510)制备缓冲溶液。

化学品和试剂

希帕胺及其剂型Epitens片(每片含10 mg XIP + 30 mg Triamterene)由埃及INT提供。制药工业公司(EIPICO)，埃及。股票XIP溶液(1.0 × 10³摩尔L¹将适量的XIP溶解于甲醇中制备。的股票溶液保存在冰箱中。采用含磷酸(0.04 mol L)的混合酸制备布里顿-罗宾逊(BR)缓冲液¹)，醋酸(0.04 mol L¹)和硼酸(0.04 mol L¹)。调节缓冲液，加入所需量的2.0 mol L¹氢氧化钠溶液，以获得合适的pH值。所有化学品均为分析级，无需进一步纯化即可使用。

GCE的电化学预处理

用氧化铝粉将GCE抛光成镜面光洁度。用去离子水冲洗后，在超声波浴中清洗GCE三分钟。采用+1.5 V阳极氧化法，在pH 5.0的briton - robinson (BR)缓冲液中对GCE进行电化学预处理，时间为120s。然后电极在-1.0 V和+1.0 V之间循环，扫描速率为100 mv¹直到得到稳定的伏安图。

仪器参数的影响

通过对峰值电流随脉冲幅值、频率和扫描速率的变化规律的研究，确定了SWV法测定XIP的最佳仪器条件。在研究过程中，每个参数都改变，而其他参数保持不变:脉冲幅度在10 mV至100 mV范围内，频率在10 Hz至100 Hz范围内，扫描速率为20 mV s¹至400mv s¹。

散装粉末中XIP的测定

XIP标准溶液配合比(1.0 × 10³摩尔L¹)加入到一系列10ml的容量瓶中，使最终浓度在5.0 × 10范围内⁸- 9.90 × 10-7 mol L¹，然后用pH 5.0的BR缓冲液混合均匀至标记。将烧瓶的全部内容物转移到伏安池中。采用SWV技术，扫描范围为0.0 V ~ 1.2 V，扫描速率为100 mv¹。绘制电流(I)与相应浓度的关系曲线，得到XIP的校准曲线。

片剂中XIP含量的测定

20片药片精确称重，并在研钵中磨成粉末。从粉碎的片剂粉末中取所需量溶于约30 mL甲醇中，在100 mL量瓶中过滤。残留物洗涤三次，用相同的溶剂将体积完全达到标记。在伏安池中加入10 mL BR缓冲液(pH 5.0)，并在伏安池中移取合适体积的上述片剂溶液。片剂的标称含量采用标准加成法计算。

尿中XIP的测定

取健康人尿液样本进行测量。将1.0 mL尿液加入一系列10ml的容量瓶中，然后加入不同等比的XIP标准溶液(1.0 × 10³摩尔L¹)，用pH为5.0的BR缓冲液充分混合至标记，最终浓度为5.0 × 10⁸- 9.90 × 10-7 mol L¹。按照建立校准曲线的步骤进行。

结果与讨论

XIP的电化学行为

采用循环技术(CV)研究了XIP的电化学行为。CV伏安图为4.0 × 10-5 mol L¹XIP在pH 5.0的BR缓冲液中，扫描速率为240 mv¹。图。2，显示出一个阳极峰(阳极峰电流(Ipa) =12.016 μA，阳极峰电位(E_{巴勒斯坦权力机构})=0.375 V)和阴极峰值(阴极峰值电流(I_个人电脑)=6.808 μA，阴极峰电位(E_个人电脑)=0.321 V)。参与反应的电子可以用ω的公式来计算_1/2= 62.4 /αn [18]，其中ω_1/2为峰在半高处的宽度，n为转移的电子数，α为电子的转移系数，α值通常在0.4 ~ 0.6之间。

Tafel区受XIP和GCE之间电子传递动力学的影响。计算得到氧化过程的电子转移数(α=0.5)为n=1.05，还原过程的电子转移数为n=1.17，表明XIP氧化还原过程的电子转移数为n≈1。Tafel图由阳极部分和阴极部分组成，阳极部分表示正过电位，阴极部分表示负过电位图2 b。。用Tafel图线性区斜率计算α，氧化斜率=n (1-α) F/2.3RT，还原斜率=- α nf /2.3RT，其中F为法拉第常数(96485 J)， R为通用气体常数(8.314 J K)¹摩尔¹)， T等于298k [18］.当n=1时，氧化还原过程的α值分别为0.38和0.66。α的平均值=0.52。因此，在氧化还原过程中只使用了一个电子，而在报道的伏安法中，在CPE的不可逆氧化反应中使用了两个电子[2］.

在报道的方法中，XIP表现为不可逆氧化反应，而在我们的研究中，XIP表现为可逆氧化反应，并表明氧化发生在酰胺基的氮原子上，在氮原子上产生阳离子自由基，这与丙烯和相关物质的氧化有很大的相似性N-取代酰胺[19］.接着，作为亲核试剂的水攻击生成2,6-二甲基苯胺和4-氯-2-羟基-5-氨基甲酰苯甲酸，如图。3。这澄清了在正向和反向响应的峰值电流和峰值形状的差异。

pH的影响

阳极峰电位和阴极峰电位随溶液pH的增加而负移，表明氧化还原过程是一个依赖pH的反应，质子参与了它们的电极反应过程图。4。峰电流(Ip)和峰电位(E)与pH值的关系表明，氧化还原峰电流随pH值的增加而增加，当pH值达到5.0时，氧化还原峰电流随pH值的增加而减小图4 b。和图4 c。，显示了氧化和还原峰电位随pH值的变化曲线，表明氧化和还原过程的行为相似，且随pH值线性变化，其线性回归方程分别为E (V)=-0.053 pH + 0.585和E (V)=-0.048 pH + 0.503。

在pH值为2.0 ~ 7.0的范围内，斜率分别为-53 mV/pH和-48 mV/pH，接近理论值-59 mV。这表明参与这一机制的质子数和转移电子数相等[20.-22］.在pH为5.0的BR缓冲液中获得最佳效果，并在后续实验中使用该pH。

扫描速率的影响

图。5，为4.0 × 10的循环伏安图⁵摩尔L¹在GCE下，pH为5.0的BR缓冲液中的XIP在不同扫描速率(?)值下从20 mV s开始变化¹至460 mV s¹。图5 b。，显示了阳极和阴极峰值电流与扫描速率(?^1/2)，线性回归方程为:I (μA)=26.34 ?^1/2r(相关系数)=0.9990,I (μA)=-12.438 ?^1/2+ 1.298, r(相关系数)=0.9994分别为氧化和还原过程。结果表明，XIP的扩散控制过程[23，24］.下面的关系式用于表征可逆反应:ΔE_p= E_{巴勒斯坦权力机构}- e_个人电脑=59/n mV在298 K [25]，整个扫描速率范围内阳极峰电位与阴极峰电位之差的平均值为52 mV，强调XIP的电化学行为为可逆反应过程，且该过程中使用的电子数等于1。

仪器参数对SWV的影响

结果表明，在20 mV、50 Hz和100 mV时¹最后选择脉冲幅值、频率和扫描速率，以获得较高的峰值电流和较窄的峰值电流来测定XIP。

散装粉末中XIP的测定

图6和7为XIP在GCE下的氧化还原反应，在5.0 × 10浓度范围内线性良好的SWV标定曲线⁸到6.46 × 10⁷摩尔L¹5.0 × 10⁸到9.90 × 10⁷摩尔L¹氧化还原过程的相关系数分别为0.9982和0.9973。

检出限(LOD)和定量限(LOQ)的计算公式为:LOD=3SD/m, LOQ=10 SD/m，其中SD为校准曲线截距的标准差，m为校准曲线的斜率[26］.结果列在表1。。

表1:与仆从线圈相关的品质。

的低LOD值:3.97 × 10⁹摩尔L¹用于氧化过程和3.30 × 10⁹摩尔L¹对于还原过程，与其他具有较高检出限的方法(如已报道的DPV法(3.94 × 10))相比，表明本文方法具有较高的灵敏度⁷摩尔L¹) ［2分光光度法:(3.66 × 10⁸摩尔L¹) ［8和(2.14 × 10-6 mol L)¹) ［9]和色谱方法:(8.46 × 10⁸摩尔L¹) ［5和(5.63 × 10)⁸摩尔L¹) ［10］.

真实样本分析

所建立的SWV方法可成功地用于在辅助剂和三萜烯(TRI)存在的条件下，采用标准加成法测定外延片中的XIP。三萜烯(TRI)采用汞电极阴极剥离方波法测定，在-0.65 V和-0.97处有两个不可逆还原峰。27]和高效液相色谱与电化学检测在1.3 V的GCE [28]，而XIP则给出了0.369 V的氧化峰和0.357 V的还原峰，使用SWV，表明所提出的方法在TRI和辅料存在的情况下测定XIP的适用性，所强调的是回收率和相对标准偏差的良好值如图所示表2。

表2:外延片中XIP的测定。

所得结果与文献报道的分光光度法进行了统计比较[8]采用Student 's t检验和方差比f检验。结果是表3， t和F值均小于临界值，说明学生t检验和方差比F检验排除了本文方法与文献方法在准确度和精密度方面的显著差异。

表3:与已有方法比较，测定外延片中XIP的含量。

尿中XIP的测定

研究了该方法在氧化和还原过程中对加标人尿样品中XIP的适用性图8。和9。结果具有令人满意的准确度、精密度和灵敏度，可用于测定尿中该药表4。

表4:采用SWV法测定尿中XIP的结果。

结论

在这项研究中，XIP的电化学行为与报道的伏安法不同[2基于可逆性、灵敏度和过程中使用的电子数量。XIP在BR缓冲液中GCE的可逆氧化还原行为可用于SWV法测定该药物在原料药、剂型和尿液中的含量。结果表明，该方法简便、精确、准确、快速。对含有XIP的正品进行分析，发现辅料和三苯三萜对样品无干扰。该方法的主要优点是不需要预先提取步骤，从而节省了时间。此外，不需要复杂的仪器。因此，该方法可方便地用于常规的质量控制分析。

确认

作者谨对埃及国家药物管制和研究组织(NODCAR)提供完成这项工作所需的工具和手段表示感谢。

参考文献

1. 斯威特曼公司，完整的药物参考资料。第37版。马丁代尔:制药出版社;2011.
2. Legorburu MJ, Alonso RM, jimsamnez RM。利尿剂西帕胺的伏安法研究。BioelectrochemBioenerg。1993年,32(1):57 - 66。
3. sanne RT, Sadana GS, bounsule GJ，等。高效液相色谱法测定药品中西帕胺和氯帕胺的含量。[J]中国生物医学工程学报，2006;22(3):468- 472。
4. Legorburu MJ, Alonso RM, jimsamnez RM。HPLC -安培检测法测定药品和尿液中非噻嗪类利尿剂西帕胺。[J]液相色谱;1999; 22(5): 735 - 46所示。
5. El-Kimary EI。稳定性指示HPLC-DAD方法的开发，验证和压力曲安特烯和西帕胺复合片剂的降解研究。色谱学报，2015;28(1):79-98。
6. Gaber M,Khedr AM, El-Kady AS。中华医学杂志，2011;1(1):391 - 391。
7. 奥马尔马。[J] .中国有色金属学报，2010;20(1):1 - 4。
8. El-Kommos ME, Ahmad AA, Salem H等。纯利尿剂及其制剂的分光光度法和荧光光谱法测定。医药科学，2006;29(1):33-58。
9. Wagieh NE, Abbas SS, Abdelkawy M，等。分光光度法和光谱密度法测定纯制剂中的曲安特烯和西帕胺。药物TestAnal。2(3): 113 - 2010; 21。
10. Walash MI, El-Enany N, Eid MI等。稳定性指示分光光度法测定美唑酮和西帕胺片剂的含量。应用于含量均匀性测试。J Fluorescence.2014; 24(2): 363 - 76。
11. Attia MS, Yuossef AO, Diab M，等。J AdvChem。2014; 10:2720-27。
12. Osteryoung詹。为了未来。化学学报，1993;26(3):77-83。
13. 奥斯特杨JG，奥斯特杨RA。方波。化学学报，1985;57(1):1011 - 1011。
14. Cabaniss GE, Diamantis AA, Murphy WR等。玻碳电极上质子耦合电子转移反应的电催化。生物化学学报，1985;20(3):344 - 344。
15. 王晓明，王晓明。电化学法测定生物制剂和生物体液中的美洛昔康。中国生物医学工程学报，2007;33(4):638-42。
16. 李飞，宋军，高东，等。电化学预处理玻碳电极上吗啡的简单快速伏安法测定。Talanta。2009;79(3):845 - 50。
17. 张建军，张建军，张建军，等。几种嘌呤衍生物在碳基电极上的电化学行为。植物化学学报，2011;9(3):466-73。
18. 吟游诗人AJ。电化学方法:基础与应用。第2版:福克纳:约翰·威利和儿子们:纽约;2001.
19. Garrido EM, Lima JL, Matos CD，等。丙烯及相关n -取代酰胺的电化学氧化。中国生物医学工程学报，2001;34(1):35-41。
20. Rieger PH. Electrochemistry. 3rd edition . Prentice-Hall International: New Jersey;1987.
21. 张勇，金刚，王勇，等多巴胺在抗坏血酸存在下使用聚吖啶红修饰玻碳电极。传感器。2003年,3(10):443 - 50。
22. 杨建军，李建军，李建军，等。阴离子表面活性剂存在下吲哚-3-乙酸和动蛋白在铅笔芯石墨电极上的伏安行为及其同时测定。中国生物医学工程学报，2011;35(5):413- 426。
23. gos DK。循环:反应机理的模拟与分析。纽约;1993.
24. 李建军，张建军，张建军，等。百草枯致甲基紫病菌的电致变色作用。世界化学学报，2015;3(4):115-19。
25. Zoski CG.电化学手册。第一版。爱思唯尔:荷兰;2007.
26. 米勒约。米勒JC。分析化学家统计学和化学计量学。，第4版。普伦蒂斯厅:英国;2000.
27. 李建军，李建军，李建军，等。氯沙坦和氨苯二烯的阴极吸附溶出法测定。肛门科学，2008;24(4):1449-54。
28. Barroso MB, Alonso RM, Jimenez RM。高效液相色谱法同时测定制剂和尿液中的利尿剂氨萜烯和呋塞米。[J] .有色金属学报。1996;19(2):231-46。