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藥品的特殊性,決定了其與人的生命息息相關(guān)。因此,建立一種行之有效的快速檢測(cè)手段尤為重要。近年來(lái)電化學(xué)分析法因其設(shè)備簡(jiǎn)單,易于操作,響應(yīng)時(shí)間短,被廣泛的應(yīng)用于環(huán)境分析、食品分析、醫(yī)藥分析等多領(lǐng)域。尤其隨著修飾電極的出現(xiàn),各種功能化的電極不斷發(fā)展,拓寬了電分析化學(xué)的應(yīng)用范圍,極大地滿(mǎn)足了越來(lái)越復(fù)雜的檢測(cè)需求,提高了該方法的檢測(cè)靈敏度。
石墨烯作為碳家族的新成員,一出現(xiàn)便引起了科學(xué)界的普遍關(guān)注,其獨(dú)特的二維蜂窩狀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使其展現(xiàn)出了優(yōu)異的物理化學(xué)性能,諸如超高的電子遷移率和機(jī)械強(qiáng)度、大的比表面積、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性以及透光性。另外,石墨烯還具有電化學(xué)窗口寬、電催化活性高、吸附力強(qiáng)、生物兼容性好等特點(diǎn),很快就成為一種理想的電極材料被廣泛研究。本文總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的研究成果,重點(diǎn)介紹了石墨烯修飾電極在藥物分析中的應(yīng)用。
抗菌消炎類(lèi)藥物
Karuppiah C等提出了一種利用羧基功能化氧化石墨烯修飾玻碳電極來(lái)實(shí)現(xiàn)非甾體類(lèi)抗炎藥雙氯芬酸定量測(cè)定的新思想。該修飾電極對(duì)雙氯芬酸表現(xiàn)出了明顯的電催化效應(yīng),與裸電極相比,雙氯芬酸氧化峰電流顯著提高,用于人體尿液和血清樣本中雙氯芬酸的測(cè)定,檢測(cè)靈敏度高達(dá)0.532μA(μmol/L)-1cm-2。另外,將該方法用于市售藥物片劑中雙氯芬酸含量的測(cè)定,其結(jié)果與藥劑的標(biāo)注含量相吻合。
吳芳輝等采用滴涂法制備了氧化石墨烯修飾的玻碳電極,比較了氧氟沙星在裸玻碳電極和修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明,在修飾電極上氧氟沙星的氧化峰電流顯著增強(qiáng),同時(shí)過(guò)電位降低了近70 mV。采用示差脈沖伏安法測(cè)得氧氟沙星的檢測(cè)限為2.2×10-7 mol/L。將該方法用于滴眼液中氧氟沙星的測(cè)定,其結(jié)果與標(biāo)注含量基本一致,平均回收率為98.2%。
Devadas B等提出了利用氧化石墨烯/聚精氨酸修飾玻碳電極來(lái)實(shí)現(xiàn)抗結(jié)核藥物異煙肼、吡嗪酰胺和鹽酸丁螺環(huán)酮同時(shí)測(cè)定的新方法。該方法檢測(cè)線(xiàn)性范圍寬,可達(dá)到三個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)異煙肼、吡嗪酰胺和鹽酸丁螺環(huán)酮的檢出限分別低至2.59、3.54以及3.28μmol/L。方法用于血清和普通市售藥劑含量的測(cè)定,其測(cè)定結(jié)果與藥劑的標(biāo)注含量相符。
Tajik S等制備了一種新型的離子液/石墨烯修飾碳糊電極,用于芒果苷的測(cè)定。修飾電極對(duì)芒果苷的測(cè)定具有明顯的增敏作用,采用方波伏安法測(cè)得芒果苷的檢出限為20.0 nmol/L,線(xiàn)性范圍為5.0×10-8~2.0×10-4 mol/L。該方法已成功用于血清和尿液中芒果苷的含量測(cè)定。
解熱、鎮(zhèn)痛類(lèi)藥物
Yi?it A等構(gòu)建了石墨烯-Nafion復(fù)合膜修飾玻碳電極,用于對(duì)乙酰氨基酚、阿司匹林、咖啡因三種解熱鎮(zhèn)痛藥的同時(shí)測(cè)定。采用方波陽(yáng)極溶出伏安法測(cè)得對(duì)乙酰氨基酚、阿司匹林、咖啡因的氧化峰電位分別為0.64、1.04、1.44 V,相鄰峰電位相差0.4 V,并且三者的氧化峰電流與其濃度具有良好的線(xiàn)性關(guān)系,檢出限分別可達(dá)1.2×10-9、6.5×10-8、3.8×10-8 mol/L。該修飾電極已經(jīng)成功的用于成品藥劑中對(duì)乙酰氨基酚、阿司匹林、咖啡因的定量測(cè)定。
李春蘭等制備了石墨烯/DNA/納米金復(fù)合物修飾玻碳電極,研究了布洛芬在修飾電極上的電化學(xué)行為,建立了布洛芬的電化學(xué)分析方法。在裸玻碳電極上,幾乎沒(méi)有觀察到布洛芬的電化學(xué)信號(hào)。而在修飾電極上,布洛芬出現(xiàn)了明顯的氧化峰,且峰形良好。采用差分脈沖伏安法測(cè)得布洛芬的線(xiàn)性范圍在7.2×10-7 mol/L到4.9×10-5 mol/L之間,檢測(cè)限為1.5×10-7 mol/L。
張青春等預(yù)先將納米Fe3O4與石墨烯超聲混勻,再采用滴涂的方式構(gòu)建了納米Fe3O4-石墨烯復(fù)合膜修飾玻碳電極,考察了吡羅昔康在修飾電極上的電化學(xué)行為。采用方波伏安法,測(cè)得吡羅昔康的檢出限為5.3×10-7 mol/L。該方法用于市售吡羅昔康藥片的測(cè)定,其加標(biāo)回收率在100.0%~104.0%之間。
楊欣等制備了石墨烯-Nafion-納米金復(fù)合物增敏印刷電極,用于中草藥青藤堿含量的測(cè)定。通過(guò)優(yōu)化修飾劑用量、富集電位、富集時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件,在pH=2.09的Britton-Robinson緩沖溶液中,測(cè)得青藤堿的檢出限為2.2×10-7 mol/L,線(xiàn)性范圍為5.0×10-7~1.0×10-4 mol/L。該方法用于正清風(fēng)痛寧注射液樣品中青藤堿加標(biāo)回收率的測(cè)定,結(jié)果令人滿(mǎn)意。
神經(jīng)系統(tǒng)類(lèi)藥物
ParvinMH等通過(guò)還原氧化石墨烯的方式構(gòu)建了石墨烯修飾碳糊電極,用于右旋美托咪定的測(cè)定,并且考察了pH值、支持電解質(zhì)、掃描速率及可能存在的干擾物質(zhì)等因素對(duì)測(cè)定的影響。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,采用微分脈沖伏安法測(cè)得右旋美托咪定的線(xiàn)性范圍0.009~2.5μmol/L,檢出限為2.8 nmol/L。在抗壞血酸和尿酸存在下選擇性測(cè)定左旋多巴的方法。
YiSY等人提出。與裸電極相比,在石墨烯修飾玻碳電極上,三者的氧化峰電位分別位于0.098、0.285、0.423V,左旋多巴的氧化峰可以被很好的分離出來(lái),從而可以排除抗壞血酸和尿酸的干擾,實(shí)現(xiàn)左旋多巴的單獨(dú)定量測(cè)定。該電極系統(tǒng)已經(jīng)成功的用于市售片劑和尿液樣本中左旋多巴的直接測(cè)定。
Fakhari AR等采用微分脈沖伏安法在石墨烯修飾的絲網(wǎng)印刷電極上實(shí)現(xiàn)了對(duì)血漿和尿液中中樞性鎮(zhèn)咳藥右美沙芬的測(cè)定。
心腦血管類(lèi)藥物 降壓類(lèi)藥物
GholivandMB等在石墨烯/二茂鐵修飾碳糊電極上實(shí)現(xiàn)了抗高血壓藥物卡托普利和氫氯噻嗪的同時(shí)測(cè)定,通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,采用差分脈沖伏安法得到卡托普利和氫氯噻嗪的檢測(cè)線(xiàn)性范圍分別為1~430μmol/L和0.5~390μmol/L。
HasanzadehM等制備了β–環(huán)糊精/氧化石墨烯復(fù)合物修飾的玻碳電極,并通過(guò)循環(huán)伏安法、微分脈沖伏安法以及計(jì)時(shí)庫(kù)侖法研究了賴(lài)諾普利在修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明,修飾電極對(duì)賴(lài)諾普利具有明顯的電催化作用,可降低檢測(cè)限至0.11μmol/L。目前,該方法已經(jīng)成功地用于人血清中賴(lài)諾普利的測(cè)定。
BeitollahiH等考察了甲基多巴在石墨烯復(fù)合物修飾碳糊電極上的電化學(xué)行為。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,通過(guò)方波伏安法測(cè)得甲基多巴的線(xiàn)性范圍為9.0×10-8~5.0×10-4 mol/L,檢出限為5.0×10-8 mol/L。該傳感器靈敏度高,選擇性好,已經(jīng)成功的用于尿液和藥物制劑等實(shí)際樣品中甲基多巴含量的測(cè)定。
其他血管類(lèi)藥物
ParvinMH等介紹了一種利用功能化石墨烯修飾碳糊電極來(lái)實(shí)現(xiàn)抗壞血酸、多巴胺和尿酸同時(shí)測(cè)定的方法。由于石墨烯的存在,三種物質(zhì)在修飾電極上的吸附分別表現(xiàn)為靜電作用、離子交換和氫鍵三種不同的方式,使得其氧化峰電勢(shì)可以被很好的分離,實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定。采用微分脈沖伏安法,測(cè)得抗壞血酸、多巴胺和尿酸的線(xiàn)性范圍分別為0.05~9.0、0.03~13、0.03~5.5μmol/L,檢出限分別為0.02、0.01、0.01μmol/L。
孫偉等采用分步電沉積的方式制備了三維的納米金/石墨烯復(fù)合物修飾離子液碳糊電極。由于納米金和石墨烯的協(xié)同作用,蘆丁在修飾電極上的1202當(dāng)代化工2017年6月電化學(xué)信號(hào)顯著提高。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,測(cè)得其檢出限為2.55×10-8 mol/L。該方法用于市售復(fù)方蘆丁片的測(cè)定,其結(jié)果與標(biāo)注含量基本一致,加標(biāo)回收率在98%~99.67%之間。
MaX等在pH=4的磷酸鹽緩沖溶液中,利用石墨烯修飾的玻碳電極實(shí)現(xiàn)了抗壞血酸、去甲腎上腺素、尿酸的同時(shí)測(cè)定。相較于傳統(tǒng)電極,修飾電極不僅可以將三者的氧化峰很好的分離,同時(shí)具有良好的電催化活性,可以顯著提高三者的氧化峰電流,降低檢出限。
RuanC等先將石墨粉和二苯乙炔混合制得了分子線(xiàn)修飾碳糊電極,并以此為基底制備了石墨烯/殼聚糖復(fù)合物膜修飾電極,用于三磷酸腺苷的靈敏檢測(cè)。在該修飾電極上,三磷酸腺苷在1.369V出現(xiàn)一個(gè)不可逆的氧化峰。采用差分脈沖伏安法,測(cè)得三磷酸腺苷的氧化峰電流與其濃度在1.0 nmol/L~700.0μmol/L范圍內(nèi)成良好的線(xiàn)性關(guān)系,檢出限為0.342 nmol/L。該方法可以排除常見(jiàn)共存物質(zhì),如尿酸、抗壞血酸和三磷酸鳥(niǎo)苷的干擾,并且已經(jīng)成功的應(yīng)用于注射液樣品的測(cè)定。
抗病毒類(lèi)藥物
DomínguezCSH等利用微分脈沖伏安法考察了金剛烷胺在不同電極上的電化學(xué)行為,結(jié)果表明在石墨烯復(fù)合物修飾電極上金剛烷胺的響應(yīng)好,是受擴(kuò)散控制的還原過(guò)程,低檢出限可達(dá)15 ng/mL,已經(jīng)用于生物體液中金剛烷胺的測(cè)定。
ZhaoF等制備了一種新型的基于L–半胱氨酸/氧化石墨烯–殼聚糖復(fù)合膜修飾電極上的伏安傳感器,用于苦參堿的測(cè)定。該傳感器穩(wěn)定性好、靈敏度高。目前已經(jīng)成功地用于苦參堿注射液的定量測(cè)定,結(jié)果令人滿(mǎn)意。
ZhangD等提出了一種利用石墨烯修飾玻碳電極來(lái)測(cè)定黃芩素含量的方法。與裸電極相比,修飾電極對(duì)黃芩素具有更好的電催化活性,可以降低黃芩素的檢測(cè)限到6 nmol/L,為黃酮類(lèi)藥物的檢測(cè)提供了有效的新方法。
維生素類(lèi)藥物
RazmiH等采用電化學(xué)還原氧化石墨烯的方式制備了石墨烯修飾的碳陶瓷電極。由于石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能使得修飾電極對(duì)維生素B6表現(xiàn)出了明顯的增敏作用,降低維生素B6的檢出限至0.3μmol/L。該修飾電極用于實(shí)際藥物樣品的測(cè)定,結(jié)果令人滿(mǎn)意。
馬玲等采用循環(huán)伏安法和示差脈沖伏安法研究了維生素B12在石墨烯修飾玻碳電極上的電化學(xué)行為,并將該修飾電極成功的用于維生素B12注射液和片劑的測(cè)定。該方法用于尿樣中維生素B12的回收率測(cè)定,結(jié)果在98.2%~102%之間。
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