非甾体抗炎药尼美舒利中平行催化氢波法检测方案(电化学工作站)

应用化学CHNESE JOURNAL OFAPPL IED CHEM ISTRYVol 23 No 12Dec 2006第23卷第12期2006年12月 第23卷应用化学1360 平行催化氢波法测定非甾体抗炎药尼美舒利 马淮凌 凌翠霞 马啸华 (商丘师范学院化学系 商丘476000) 摘 要 在 KH，PONaHPO (pH 6. 24 ±0.1)支持电解质中，N-(4硝基-2苯氧基苯基)(尼美舒利， nmesu-lide)甲基磺酰胺产生1个催化氢波，峰电位 E=-1.20 V(vs SCE)。加入KSO后，该催化氢波被催化，峰电流增加约20倍，峰电位基本不变，产生1个较灵敏的平行催化氢波。其二阶导数峰峰电流 i与尼美舒利浓度在4.0×107~8.0 ×10mol/L范围内呈线性关系(r=0.9886，n=9)，检出限为2.0×10'mol/L。该方法可用于药物制剂中尼美舒利含量的测定。 关键词 尼美舒利，过二硫酸钾，催化氢波，平行催化氢波 中图分类号：0657 文献标识码：A 文章编号：1000-0518(2006)12-1359-05 尼美舒利(nmesulide)，又称美舒宁，化学名N-(4硝基-2苯氧基苯基)甲基磺酰胺，是一种有效的非甾体抗炎药物。该药抗炎、镇痛、退热效果好，毒副作用小，有良好的胃肠道和肾耐受性，临床上多用于治疗多种关节炎及上呼吸道急性炎症1~31，其结构式如 Scheme1。 Scheme 1 Structural fommula of nimesulide 目前，测定尼美舒利的方法有色谱法14~9，电化学分析法1101，容量法1，光度法：12，紫外吸收系数法：。本文研究了尼美舒利的平行催化氢波特征，提出测定尼美舒利简便、灵敏的平行催化氢波方法。该方法可用于药物及生物样品中尼美舒利的测定尚未见文献报道。 1 实验部分 1.1 仪器和试剂 JP-303型极谱分析仪(成都仪器厂)，三电极体系：滴汞电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为辅助电极。LK98BI电学学工作站(兰力科化学高科技技术有限公司，天津)，三电极体系：悬汞电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为辅助电极。 1.0 ×10'mol/L 尼美舒利标准储备溶液：称取0.0308g尼美舒利(标准品由苏州医药研究所提供)，用95%乙醇溶解，过滤并用水定容于100mL容量瓶中。0.1mol/LK，SO溶液(广东汕头市西陇化工厂)；0.20 mol/L KH PO NaHPO4。所有试剂均为分析纯，试验用水为二次蒸馏水。 1. 2 实验方法 于 10mL容量瓶中，加入一定量的尼美舒利标准或样品溶液、1mL 0.1mol/L K， SOg，用水稀释至刻度，摇匀。转移至电解池中，通N气除氧 10 min，进行阴极化扫描，起始电位为-0.9V，记录 -0.12V ( 2005-12-23收稿，2006-03-24修回 ) ( 河南省自然科学基金项目(0511020300)，商丘市科技攻关项目(20055001) ) ( 通讯联系人：马淮凌，女，副教授； E mail： mahuailing@eyou com； 研究方向：电分析化学 ) 处二阶导数峰峰电流，采用校准曲线法计算尼美舒利的浓度。 1.3 样品准备 取10片尼美舒利(标示量0.1g/片，广东健力宝药业有限公司)研细后，准确称取相当于1片剂量的粉末，用95%乙醇溶解，用水定容于 100mL量瓶，得样品储备溶液。 2 结果与讨论 2.1 电解质与氧化剂的影响 尼美舒利在 KH， PO Na B4O7(pH值为5.8~9.0)、HAcNaAc(pH值为3.2~5.8)和 KH，PO4-NazHPO4(pH值为4.49~9.18)等缓冲溶液中的极谱还原波灵敏度较高。分别加入相同浓度的 H，0K，SO、KD氧化剂后，该还原波被催化，峰电流增大，产生1个催化波。其中在 KH， PO4Na HPO4-K，SO体系中产生的催化波最为灵敏，峰形好且稳定。因此，本文选择 KH， PONa HPO缓冲溶液作为支持电解质，K，SO为氧化剂。由于二阶导数极谱图峰形尖锐，容易测量，本文采用二阶导数技术记录其极谱图。 E/V(vs.SCF) 图1 二阶导数线性扫描极谱图 图2 pH值对峰电流和峰电位的影响 Fig.1 2nd-order derivative polarogramsa.0.10 mol/L KH，PO-Na，HPO(pH=6.24)； Fig.2 Effects of pH values on (a) peak current and (b)peak potential of1.0×10° mol/L nimesulide inKH，PO-Na，HPO，-0.01 mol/L b.a+1.0×10-6 mol/L nimesulide：c.b+0.01 mol/L K，S.O， K，S.O； supporting electrolyte 2. 2 pH值的影响 在 pH值为4.49~9.18的 KH， PO NaHPO缓冲溶液内，试验了 pH值对尼美舒利还原峰峰电流和峰电位的影响。实验显示，在pH值为4.49~5.91范围内，峰电流i随着 pH值的增加而增加；在 pH值为5.91~6.47范围内，峰电流几乎保持不变；而在 pH值为6.47~9.18时，峰电流显著降低。另一方面，峰电位在 pH值为4.49~5.59范围内随 pH值的增加而正移，其回归方程为：E /mV =-1 223.2+26.9pH(r=0.986 6，n=8)。因此，实验选用 pH=6.24的 KH， PO，NazHPO缓冲溶液为支持电解质。 2.3 K，SO浓度的影响 在0.10 mol/L的 KH， PO4 NazHPO4(pH=6.24)缓冲溶液中，KSOg浓度对尼美舒利峰电流有明显影响。KSO；浓度在 0~0.01 mol/L范围内，峰电流i随着KSO浓度的增加几乎呈线性增大；K，SOg浓度在0.01~0.016 mol/L范围内，峰电流i达到最大值，且基本不变，峰电流i比无KSO时提高约20倍。故本文选用KSOg的浓度为 0.01 mol/L。 2.4 缓冲溶液总浓度的影响 试验了 KH， PO NaHPO4 (pH=6.24)缓冲溶液的浓度在 0.025~0.20 mol/L范围内对尼美舒利还原波的影响。在 0.025~0.10 mol/L浓度范围内，峰电流i随着 KH， PO NaHPO浓度增加而增加，在0.10~0.20 mol/L浓度之间，峰电流达到一个电流平台。而缓冲溶液的浓度从 0.025 mol/L增加到 0.20 mol/L时，峰电位 E，从 -1.166V负移至-1.268V。实验选取 0.10 mol/L的 KH， PO Na， HPO4(pH=6.24)缓冲溶液作为支持电解质。上述结果表明，最佳支持电解质为0.10 mol/L的 KH， PO4-NazHPO4(pH=6.24)-0.01 mol/LKSO溶液。 2. 5 校准曲线、检测限和精密度 由于溶液中氧存在下记录极谱图的电位范围内有背景电流出现，给痕量尼美舒利的测定带来困难，导数技术能有效地消除背景电流的影响，因此，实验采取二阶导数技术对尼美舒利进行测定。在最佳支持电解质中，于-1.20V电位处产生1个稳定而灵敏的还原波。在4.0×10~8.0×10°mol/L浓度范围内，还原波的二阶导数峰电流 i"与尼美舒利的浓度呈线性关系，对应的回归方程为：i"/nA s²=28.6+6.1X10'c(mol/L)(r=0.9886，n=9)，其检测限为2.0 ×10’mol/L。将 1.0 x10mol/L尼美舒利的溶液放置5h后测量，峰电流几乎不变，连续测定5次，其RSD为2.9%。 2.6 干扰实验 在最佳支持电解质中，分别试验了一些阳离子、阴离子及有机物质对尼美舒利测定的影响。实验显示，对1.0 ×10°mol/L尼美舒利，在相对误差不超过5%时，摩尔浓度600倍的CaMg*、C1、Br、NO；、00，400倍的 Pb+、co+Mn+、cu、葡萄糖，200倍的尿素、乳糖、蔗糖、尿酸、淀粉、抗不血酸、苯甲酸，100倍的Ni、Zn、谷氨酸、缬氨酸、精氨酸、草酸、丙烯酸、丙酸、胱氨酸、丝氨酸，50倍的Fe*、Fe 不干扰尼美舒利的测定。 2.7 样品分析 移取一定体积1.3节中的样品储备液若干份，按实验方法测量尼美舒利样品溶液的二阶导数峰峰电流值。由校准曲线法求得样品中尼美舒利的含量，测定结果为：0.098、0.097、0.101、0.099、0.103、0.095、0.104、0.089，平均值为 0.098，RSD值为2.8%。同时在样品液中加标作尼美舒利的回收率试验.结果见表 1。 表1 回收率 Table 1 Recovery of the samples(n=8) Samples 10°c(DK)/(mol·L") 10c(Added DK) /(mol·L-)1 10c(Found DK)/(mol·L-) Recovery/% RSD/% Tablet 2.0 4.00 5.98 99.5 2.7 5.00 7.09 101.8 3.4 6.00 7.92 98.7 3.0 2. 8 催化极谱波机理探讨 2.8.11催化氢波 为证实本方法的可靠性，在选定的实验条件下，于-0.90~-1.50V电位范围内进行循环伏安扫描。结果表明， KH， PO Na HPO4(pH=6.24)缓冲溶液在考察的电位范围内，没有任何极谱峰产生(图3曲线a)；有尼美舒利存在时，阴极化扫描时有1个还原波，峰电位为-1.20V，阳极化扫描时没有氧化波(图3曲线b)。该还原波的电流函数i/v几乎不随电位扫描速率v的增大而变化(图4曲线a)，证明尼美舒利在-1.20V处的还原波是不可逆波。 从 Scheme 1可以看出，尼美舒利分子中含有 NO，和—SO，2个活性基团，—NO，的还原电位较正，顾海宁等测出一NO，的还原电位约在-0.6V处，所以本文测出的极谱波应是—SO，基团的硫原子结合质子在阴极上参与极谱还原而产生的极谱波。在实验过程中用20倍放大镜观察电极表面，发现有少许细小H气泡产生，推测该还原波是催化氢波。 为了进一步证实还原波的属性，进行了控制电位电解实验。实验采用大面积的汞作阴极，铂丝作辅助电极，饱和甘汞电极作参比电极。在 0.10mol/L KH， PO NaHPO4 (pH=6.24)支持电解质中，控制电极电位为-1.40V，在通N气除氧的情况下对1.0×10°mol/L美美舒利进行恒电位电解。4h后，发现电解前后还原波的峰电流没有明显的变化，表明电解过程中，电极上的尼美舒利没有消耗。另外，峰电流随缓冲溶液浓度的增加而增加。这些特征都证明该还原波为催化氢波15.按照有机化合物催化氢波的理论，尼美舒利的催化氢波的形成过程可能为：尼美舒利分子在电极上首先结合质子形成质子化的 图3 循环伏安图 图4 电流函数关系图 Fig.3 Cyclic voltammograms Fig.4 Current function a.0.10 mo/L KH，PO-Na，HPO(pH=6.24)；b.a+1.0×10-6mol/L nimesulide：c.b+0.01 mol/L K，S，0； a.0.10 mol/L KH，PO-Na，HPO(pH=6.24)+1.0×10-6mol/L nimesulide：b.a+0.01 mol/L K，S.C Initial potential-0.90 V； potential of reverse -1.50 V；potential scan rate 0.01 V/s 形式；然后极谱还原产生具有原子态氢属性的中间体粒子；中间体粒子立即进行双分子反应，形成氢分子。 2. 8.2 平行催化氢波 反应过程中加入K，SO后的循环伏安实验表明，KSO本身无还原峰，有尼美舒利存在时，阴极化扫描还原波峰电流流大，峰电位不变(图3曲线 c)。该还原波峰电流i，随着KSO浓度的增加而增大，产生了极谱催化波。极谱催波波峰电流与对应的催化氢波峰电流.c之比，1/与KSO浓度的平方根在3.0×10~1.6X10mol/L 范围内呈线性关系。相关方程为 ，1/5，c=-12.6+2.2 ×10(c(K SOs) (mol/L)) (r=0.9970，n=8)。电位扫描速率v在 0.025~0.30V/s范围时，电流函数i，1/v随v的增加而急剧下降，而后在0.30~0.8V/s范围内基本不变(图4曲线b)，且总比无KSO存在时的大。以上实验结果表明，KSO存在下产生的催化波是一个平行催化波。 由催化氢波产生历程中可知，质子化尼美舒利在电极上还原产生携带原子态氢H的尼美舒利，原子态氢H的化学性质非常活泼。当氧化剂不存在时，携带原子态氢H的尼美舒利进行双分子反应释放出氢分子，产生催化氢波；当合适的氧化剂存在时，尼美舒利携带的原子态氢就会被迅速氧化而再生成质子，再生的质子又会在电极上还原，形成催化还原循环，加大了电流响应，产生平行催化波。所以，在本文所选择的最佳底液中，KSO存在时尼美舒利的催化波实际上是氢的平行催化波，称为平行催化氢波”[16~18]3] ( 参 考 文 献 ) ( GUO Sheng-Cai(郭胜才)， PAN Feng-Jun(潘峰君). 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The proposed method can be applied to the detem ination of nimesulide in phamaceuti-cals without prelim inary separation Keywords nmesulide， persulfate， catalytic hydrogen wave，parallel catalytic hydrogen wave ◎China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net