基于二氧化钛溶胶-凝胶技术的四环素电极.docVIP

基于二氧化钛溶胶-凝胶技术的四环素电极 黄西朝 祝保林 （渭南师范学院化学传感器研究所，渭南714000） 摘 要：报道了一种基于溶胶-凝胶技术的新型四环素电极，并详尽讨论了电极性能的影响因子。该电极有良好的能斯特响应，斜率为63mv/pc，线性范围为1.0×10-2~3.0×10-6mol/L,检测下限为2.0×10-6mol/L，适宜的酸度范围为2.1-4.8。 关键词：离子选择性电极；盐酸四环素；硅钨酸；溶胶－凝胶 溶胶－凝胶技术为生物大分子的固定化开辟了新的途径[1].溶胶-凝胶技术用于制备薄膜具有纯度高、均匀性好、处理温度低、反应条件温和，且易于控制等优点，加之溶胶-凝胶对固定试剂的种类和数量具有可调性，并能保持其性能的稳定性，利用这一技术，使定域体试剂分散于溶胶-凝胶的前驱体中，使制备材料在分子水平上达到高度均匀[2、3]，为离子选择性电极的制备，提供了先进的制作方法。溶胶-凝胶法制备的K+、Na+、C-、CO32-、的ISE已有报道[4-7]。 四环素药物有抗菌和抗寄生虫的功用，通常采用微生物检定法测定其含量，操作麻烦费时，抗生素类药物传感器的研究，有一定的实际意义[8]。在离子选择电极研究中，定域体试剂的固定化是一个非常重要的条件，它决定了离子选择性电极的制作和响应性能。文献报道，许多阳离子药物大分子能与定域体试剂形成溶解度较小的缔合物，可制成药物选择性电极[9]。本文通过钛酸正四丁酯（Ti（OC4H9）4,在适宜酸催化下，水解得到电极材料，并采用溶胶-凝胶掺杂技术成功的制作了四环素离子选择性电极。 PHS-3E数字pH计（江苏电分析仪器厂）； 232型甘汞电极（上海电光器件厂）；银丝（纯度99%）；硅钨酸，无水乙醇，盐酸，钛酸正四丁酯等试剂均为分析纯（AR）；原料药四环素（符合药典规定）；样品四环素片剂（西安利君制药有限公司，产品批号：105205-7）；实验用水均为二次去离子水。 （Ti（OC4H9）4）经水解缩合形成Ti-O-Ti的网络凝胶膜，定域体试剂均匀分散在水解缩合所形成的TiO2三维网络骨架中。在适宜的酸度时，水解缩合速度快，容易形成坚硬的凝胶膜，pH1~2时成膜性好，当pH1时，溶胶水解，缩合速度太快，膜的致密性降低。加入HCl或HNO3会延长凝胶化时间。相反，加入NaOH或NH3·H2O等碱性物质，会使凝胶化速度过快。这是由于碱性物质的OH-亲核基团强化了（Ti（OC4H9）4）的水解反应，促进了金属还原[10]。溶胶体系的稳定性随pH值的升高而逐渐变差。实验证明：溶胶-凝胶电极成膜液适宜的pH≤3. 文献报道硅钨酸定域体试剂制作电极的线性范围、检测下限和灵敏度都优于四苯硼酸钠定域体试剂所制作的电极[11]。选择硅钨酸定域体试剂。取无水乙醇25ml，浓HCl溶液0.3ml，钛酸正四丁酯2ml，加入不同量的定域体试剂（硅钨酸）。这样就制得了不同定域体含量的五种类型的电极成膜液，将各溶液分别搅拌小时以上备用。 将制备好的Ag-AgCl电极在五种成膜液中反复浸涂多次，每次间隔小时，从而制得不同类型的四环素电极。将不同类型的四环素电极放在1.0×10-2mol/L的盐酸四环素溶液中活化、转型12小时以上，即可进行电极性能的测试。 在1.0×10-2~1.0×10-mol/L的盐酸四环素标准系列溶液中，进行电极性能测试，结果如表1. Tab1. Influence of active substance content in membrane on the electrode performance 定域体试剂（/mg） 线性范围c/（mol/L) 　 ?检测下限 Detection limit c/(mol/L) 斜 率 Slope （mv/pc） 5.10 1.0×10-2~3.2×10-5 1.8×10-5 57.7 10.0 1.0×10-2~4.0×10-6 2.6×10-6 61.3 13.2 1.0×10-2~3.0×10-6 2.0×10-6 63.0 15.0 1.0×10-2~8.0×10-6 6.2×10-6 60.6 18.5 1.0×10-2~8.3×10-6 6.5×10-6 61.6 2.2.1响应曲线 在1.0x10-2～1.0x10-6moi/L的标准系列溶液中，用所制电极按由稀到浓的次序，依次测定盐酸四环素溶液的电位响应，电极的响应范围为1.x10-2~3.0x10-6mol/L,检测下限为2.0x10-6 mol/L,斜率为63.0mV.。结果见图１。 ２.２２定域体试剂含量对电极性能的影响 文献报道，活性材料在水中溶解量减小，可降低检测下限。活性材料含量在一定浓度范围内降低时，电极的检测下限也随之降低