CN109239171B - N-乙酰-l-羟基脯氨酸修饰电极用于氯噻酮手性识别的方法 - Google Patents

N-乙酰-l-羟基脯氨酸修饰电极用于氯噻酮手性识别的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氯噻酮的手性检测方法，采用如下步骤来实现：制备石墨烯，将石墨烯羧基化并修饰于玻碳电极，而后电化学修饰聚N‑乙酰‑L‑羟基脯氨酸，采用差分脉冲伏安法对氯噻酮异构体进行检测，扫描电位‑0.2至0.5V，结果显示，R‑氯噻酮具有较高的峰电流，S‑氯噻酮具有较低的峰电流。本发明所述的检测方法可以根据峰电流大小的不同，实现R‑氯噻酮和S‑氯噻酮的快速识别，检测方法简单，检测效率高。

Description

N-乙酰-L-羟基脯氨酸修饰电极用于氯噻酮手性识别的方法
技术领域
本发明属于电化学检测领域，具体涉及一种氯噻酮的电化学手性识别检测方法。
背景技术
氯噻酮(Chlorthalidone)，又称海固通，是一种含有一个手性碳的长效噻嗪类药物，它的两个对映体的药理活性不同，临床上常用作利尿剂、降压手性药物。
目前有很多手性识别的技术与方法，而色谱分析是一大类也是最重要的一类手性识别方法，成为了现代手性拆分、识别的主要手段，包括气相色谱、高效液相色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电泳、薄层色谱等等，这些方法与其他分离检测方法相比，具备不少优点，检测精度和适用范围较广。
现有技术中氯噻酮的手性识别研究主要是色谱方法，例如，于金刚等采用了高效液相色谱手性流动相添加剂法拆分氯噻酮对映体(于金刚等，分析试验室，2005年)，唐课文等采用疏水性L-酒石酸酯立体选择性萃取分离了氯噻酮对映体(唐课文等，分析化学，2004年)。
但是色谱方法识别氯噻酮也存在不少缺陷，例如，手性柱制备复杂，价格较贵，色谱仪器价格昂贵，分析耗时较长等等。
电化学方法相较于色谱方法在手性识别领域的应用较少，但是，电化学方法具备分析速度快，设备简单，成本低等优点，在药物分析领域具有较大的应用前景。在采用电化学方法手性识别时，需要合成能和手性分子发生作用的手性识别材料，当手性识别材料靠近对映异构体时，会产生不同的作用力，而这种不同的作用力可以被电化学方法所识别，由电化学信号的不同体现出来。
发明内容
本发明目的在于提供一种氯噻酮的电化学手性识别检测方法，检测方法简单、准确，提高了氯噻酮对映异构体的识别效率。
本发明的目的是这样实现的：一种氯噻酮的手性检测方法，检测步骤如下：
(1)制备石墨烯：氧化石墨烯采用Hummers方法制备，经还原后得到石墨烯，得到的石墨烯经乙醇和水洗涤多次，真空干燥后备用；
(2)石墨烯的羧基化修饰：将制备得到的石墨烯材料加入到浓硝酸中，超声反应，过滤，洗涤，干燥，得到羧基化石墨烯；
(3)羧基化石墨烯电极的制备：将羧基化石墨烯超声分散到含0.5％Nafion的水溶液中，取适量滴涂于活化的玻碳电极表面，红外灯下干燥，制得羧基化石墨烯修饰的玻碳电极；
(4)N-乙酰-L-羟基脯氨酸的电化学修饰：将羧基化石墨烯修饰的玻碳电极浸入含有N-乙酰-L-羟基脯氨酸的水溶液中，通过循环伏安法扫描将N-乙酰-L-羟基脯氨酸电化学修饰于电极表面，得到聚N-乙酰-L-羟基脯氨酸/羧基化石墨烯/玻碳电极；
(5)氯噻酮的手性检测：将聚N-乙酰-L-羟基脯氨酸/羧基化石墨烯/玻碳电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂为对电极组成的三电极体系浸于浓度相同的R-氯噻酮或S-氯噻酮水溶液中，进行差分脉冲扫描，根据峰电流的大小，对氯噻酮对映体进行识别。
进一步的，所述步骤(2)是2-4g石墨烯加入到20mL浓硝酸中，超声反应20min，过滤，洗涤，干燥后得到羧基化石墨烯。
进一步的，所述步骤(3)中所得到的分散的溶液中羧基化石墨烯的浓度为50mg/mL。
进一步的，所述步骤(3)中滴涂于玻碳电极的溶液的量为20μL。
进一步的，所述步骤(4)中循环伏安法的扫描电压范围为-0.2-1.5V vs.SCE，扫描速率为100mV/s，扫描10圈。
进一步的，所述步骤(5)中的差分脉冲扫描法扫描电位为-0.2-0.5V。
进一步的，所述步骤(5)中，R-氯噻酮峰电流较S-氯噻酮峰电流高。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)羧基化石墨烯表面的羧基与N-乙酰-L-羟基脯氨酸结合能够形成环状结构，对氯噻酮的手性识别产生积极作用。
(2)本发明将手性识别物质通过电化学方法修饰在电极表面，实现了氯噻酮的电化学手性识别，相较于色谱方法，操作简单，识别过程快速，仅需要数十秒就可完成一份样品的识别。
(3)Nafion的加入能够增强电极修饰材料的稳定性和导电能力，提高手性识别的灵敏度。
(4)结果显示，N-乙酰-L-羟基脯氨酸修饰羧基石墨烯玻碳电极能够有效识别氯噻酮异构体。
附图说明
图1为N-乙酰-L-羟基脯氨酸/羧基化石墨烯/玻碳电极分别在R/S-溶液中的差分脉冲伏安图。图中实线为R-氯噻酮差分脉冲伏安曲线，虚线为S-氯噻酮差分脉冲伏安曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明保护范围。
实施例1
(1)制备石墨烯：氧化石墨烯采用Hummers方法制备，取1g氧化石墨烯，随后加入3gNaBH4，用Na2CO3调节pH至8，90℃下水浴加热1h，过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤，50℃真空干燥12h，备用；
(2)石墨烯的羧基化修饰：取2g制备得到的石墨烯材料加入到20mL浓硝酸中，超声反应10min，过滤，用乙醇和蒸馏水洗涤数次，干燥，得到羧基化石墨烯。
实施例2
制备石墨烯：氧化石墨烯采用Hummers方法制备，取2g氧化石墨烯，随后加入6gNaBH4，用Na2CO3调节pH至8，90℃下水浴加热3h，过滤，用乙醇和蒸馏水反复洗涤，50℃真空干燥24h，备用；
石墨烯的羧基化修饰：取4g制备得到的石墨烯材料加入到20mL浓硝酸中，超声反应15min，过滤，用乙醇和蒸馏水洗涤数次，干燥，得到羧基化石墨烯。
实施例3
羧基化石墨烯电极的制备：将羧基化石墨烯超声分散到含0.5％Nafion的水溶液中，取适量滴涂于活化的玻碳电极表面，红外灯下干燥，制得羧基化石墨烯修饰的玻碳电极；
聚N-乙酰-L-羟基脯氨酸的电化学修饰：将羧基化石墨烯修饰的玻碳电极浸入0.1mol/L的N-乙酰-L-羟基脯氨酸的水溶液中，通过循环伏安法扫描将N-乙酰-L-羟基脯氨酸电化学修饰于电极表面，得到聚N-乙酰-L-羟基脯氨酸/羧基化石墨烯/玻碳电极，扫描电压为-0.2-1.5V，扫描速率为100mV/s。
实施例4
氯噻酮的手性检测：将N-乙酰-L-羟基脯氨酸/羧基化石墨烯/玻碳电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂为对电极组成的三电极体系分别浸于20-30mL的浓度为10mmol/L的R-氯噻酮或S-氯噻酮水溶液中，进行差分脉冲扫描，扫描电位从-0.2-0.5V，根据峰电流的大小，对氯噻酮对映体进行识别。如图1即示出了N-乙酰-L-羟基脯氨酸/羧基化石墨烯/玻碳电极分别在R/S-溶液中的差分脉冲伏安图。图中实线为R-氯噻酮差分脉冲伏安曲线，虚线为S-氯噻酮差分脉冲伏安曲线。由图可以知道，R-氯噻酮峰电流较S-氯噻酮峰电流高。
综上，本发明所述的检测方法将石墨烯羧基化并修饰于玻碳电极，而后电化学修饰N-乙酰-L-羟基脯氨酸，采用差分脉冲伏安法对氯噻酮异构体进行检测，扫描电位-0.2至0.5V，结果显示，R-氯噻酮具有较高的峰电流，S-氯噻酮具有较低的峰电流，实现R-氯噻酮和S-氯噻酮的快速识别，检测方法简单，检测效率高。
以上所述仅为本发明的优选实施例，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的相关技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，其中所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种氯噻酮的手性检测方法，其特征在于：包括如下检测步骤
(1)制备石墨烯：氧化石墨烯采用Hummers方法制备，经还原后得到石墨烯，得到的石墨烯经乙醇和水洗涤多次，真空干燥后备用；
(2)石墨烯的羧基化修饰：将制备得到的石墨烯材料加入到浓硝酸中，超声反应，过滤，洗涤，干燥，得到羧基化石墨烯；
(3)羧基化石墨烯电极的制备：将羧基化石墨烯超声分散到含0.5％Nafion的水溶液中，取适量滴涂于活化的玻碳电极表面，红外灯下干燥，制得羧基化石墨烯修饰的玻碳电极；
(4)聚N-乙酰-L-羟基脯氨酸的电化学修饰：将羧基化石墨烯修饰的玻碳电极浸入含有N-乙酰-L-羟基脯氨酸的水溶液中，通过循环伏安法扫描将N-乙酰-L-羟基脯氨酸电化学修饰于电极表面，得到聚N-乙酰-L-羟基脯氨酸/羧基化石墨烯/玻碳电极；
(5)氯噻酮的手性检测：将聚N-乙酰-L-羟基脯氨酸/羧基化石墨烯/玻碳电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂为对电极组成的三电极体系浸于浓度相同的R-氯噻酮或S-氯噻酮水溶液，进行差分脉冲扫描，根据峰电流的大小，对氯噻酮对映体进行识别。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(2)是2-4g石墨烯加入到20mL浓硝酸中，超声反应20min，过滤，洗涤，干燥后得到羧基化石墨烯。
3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(3)中所得到的分散的溶液中羧基化石墨烯的浓度为50mg/mL。
4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于：步骤(3)中滴涂于玻碳电极的溶液的量为20μL。
5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于：步骤(4)中循环伏安法的扫描电压范围为-0.2-1.5V vs.SCE，扫描速率为100mV/s，扫描10圈。
6.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(5)中的差分脉冲扫描法扫描电位为-0.2-0.5V。
7.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(5)中，R-氯噻酮峰电流较S-氯噻酮峰电流高。
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