本發(fā)明涉及一種測定頭孢哌酮的電化學傳感器。

背景技術：

頭孢哌酮是第三代頭孢菌素。該品對陰性桿菌產(chǎn)生的廣譜β-內(nèi)酰胺酶有一定的穩(wěn)定性，但較某些第三代頭孢菌素差，抗陰性桿菌的作用優(yōu)于第一、二代頭孢菌素，但對綠膿桿菌有較好的抗菌活性?？龟栃跃淖饔貌蝗绲谝弧⒍^孢菌素，但對肺炎球菌、化膿性鏈球菌均有較好的作用。對厭氧菌的抗菌作用較弱。腸球菌及相當比例的腸桿菌科致病菌對該品耐藥，支原體、衣原體、軍團菌對頭孢哌酮均耐藥?？咕阅芘c頭孢噻肟相似。對革蘭陽性菌的作用較弱，僅溶血性鏈球菌和肺炎鏈球菌較為敏感。對數(shù)的革蘭陰性菌，該品的作用略次于頭孢噻肟，對綠膿桿菌的作用較強?？诜晃铡︽溓蚓c球菌除外）抗菌作用較強。對革蘭陰性菌有較強的抗菌效能。奈瑟菌屬、流感桿菌、大腸桿菌、奇異變形桿菌、克雷伯桿菌、沙門桿菌等對該品甚敏感。綠膿桿菌、陰溝桿菌、脆弱擬桿菌等對該品較不敏感。對大多數(shù)的革蘭陰性菌，作用略次于頭孢噻肟，對綠膿桿菌的作用較強。由此可見檢測體內(nèi)頭孢哌酮的水平對合理用藥具有十分重要的意義。電分析化學由于具有靈敏度高、選擇性好、響應時間短、所需儀器設備價格低廉等優(yōu)點而廣泛用于藥物的直接電化學檢測。開發(fā)出高靈敏度，測定頭孢哌酮的電化學傳感器引起了人們的研究興趣。

無機介孔材料具有較高的比表面積、大的孔體積、規(guī)則有序的孔道和均一的孔徑等特點以外，還在材料的柔韌度以及親/憎水性方面具有可調(diào)節(jié)性，同時可以衍生出新的活性中心。這種獨特的電子特性將使它有望成為新型傳感器器件。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對上述問題提供一種MCM-41介孔分子篩摻雜的碳糊電極用于頭孢哌酮的高靈敏度、高選擇性測定。

本發(fā)明所述的MCM-41介孔分子篩的制備：1.2 g的十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)溶于50 mL去離子水、25%的氨水調(diào)節(jié)pH至10.2，滴加5 mL 正硅酸乙酯(TEOS)，攪拌6h，過濾得全硅MCM-41分子篩原粉；250℃烘焙2 h， 600℃下焙燒4 h，得到全硅MCM-41介孔分子篩。最終測定MCM-41介孔分子篩的表征譜線。

本發(fā)明所述的MCM-41介孔分子篩摻雜碳糊電極的制備：石墨粉、MCM-41介孔分子篩按90：10研磨混合均勻，加5～6滴硅油進一步研磨，將研磨好的石墨粉末裝進8cm的玻璃管中，插入導電銅絲。

本發(fā)明的特點在于通過制備MCM-41介孔分子篩摻雜的碳糊電極檢測頭孢哌酮。MCM-41介孔分子篩一方面有序孔道可以吸附頭孢哌酮，增強電信號，因此以MCM-41介孔分子篩摻雜的碳糊電極測定頭孢哌酮具有高的靈敏度。

附圖說明

圖1為MCM-41介孔分子篩的小角XRD衍射圖；

圖2為不同電極下頭孢哌酮的差分脈沖伏安曲線；

圖3為頭孢哌酮濃度與峰電流的關系曲線。

具體實施方式

實施例1：MCM-41介孔分子篩的制備

用氨水作為堿源調(diào)節(jié)pH，水熱法合成的步驟如下（原料配比按下表）：用天平稱取1.20 g CTAB于100 mL三口燒瓶中，加入50 mL蒸餾水，60 ^oC水浴加熱，磁力攪拌至CTAB溶解。攪拌條件下加入25%的氨水調(diào)節(jié)pH至10.2，混勻后，緩慢滴加5 mL TEOS，逐漸生成白色沉淀。繼續(xù)攪拌6 h后取出，在循環(huán)水式多用真空泵上抽濾，并不斷用熱蒸餾水沖洗，得全硅MCM-41分子篩原粉。室溫下干燥后，將所得半成品放入瓷坩堝，置于馬弗爐中先以250 ^oC烘焙2 h，然后在600 ^oC下焙燒4 h，取出，冷卻，得到全硅MCM-41介孔分子篩。

實施例2：裸電極的制備

用天平稱量1.0 g石墨粉放入瑪瑙研缽中進行研磨，研磨過程中盡可能的朝著一個方向進行，當看到石墨粉不再是細小的粉狀的時候滴加5～6滴硅油，繼續(xù)進行研磨，再次研磨的時候也要盡可能的朝著一個方向進行，同時要避免石墨粉由于用力過大，帶出研缽之外。當發(fā)現(xiàn)研缽中的石墨粉呈現(xiàn)良好的片狀的時候，停止研磨，將研磨好的石墨粉末裝進內(nèi)徑五毫米，長8 cm的玻璃管中，用細玻璃棒進行壓實，插入銅絲，利用稱量紙將電極的另一頭打磨光亮，待用。

實施例3：MCM-41介孔分子篩修飾電極的制備

用天平秤取0.10 g MCM-41介孔分子篩白色粉末、0.90 g石墨粉置于瑪瑙研缽中，充分研磨待看不到白色粉末后，逐滴加入6滴硅油，混勻后繼續(xù)研磨，待研磨均勻充分后，裝入玻璃管中，用玻璃棒壓實。截取一段銅絲，用砂紙打磨掉表面污垢及氧化物至銅絲表面光亮，在1cm處纏上絕緣膠帶，使之恰好插入玻璃管的一端，銅絲插入碳粉內(nèi)，膠帶與碳粉表面相接。做好電極后，貼標簽待用。

實施例4：磷酸-NaOH 緩沖溶液的配制

配制1 mol/L H₃PO₄溶液：用移液管量取17.10 mL的分析純磷酸于500 mL容量瓶中，加二次蒸餾水至刻度線定容，搖勻待用。

配制 1 mol/L NaOH溶液：用托盤天平秤取20.0 g氫氧化鈉固體于小燒杯中，加適量二次蒸餾水，攪拌使其溶解，放置冷卻，用玻璃棒引流轉(zhuǎn)移至500 mL容量瓶中，二次蒸餾水定容后搖勻待用。

1 mol/L H₃PO₄ 溶液與1 mol/L NaOH 溶液按不同體積比例混合，利用pH計測定溶液的pH，配制一系列不同pH值的H₃PO₄-NaOH緩沖溶液。

實施例5：頭孢哌酮溶液的配制

用分析天平稱取頭孢哌酮標準品112 mg于小燒杯中，加入去離子水溶解，用玻璃棒攪拌使其溶解，冷卻至室溫后，用玻璃棒引流移入容量瓶內(nèi)，用去離子水洗滌燒杯和玻璃棒多次，將洗滌液移入容量瓶，用去離子水定容，搖勻，得1×10^-3 mol/L的頭孢哌酮溶液。

用移液管取1×10^-3 mol/L的頭孢哌酮溶液5.0 mL于50 mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS緩沖溶液至刻度線定容，搖勻，貼上標簽待用。即得濃度為1×10^-4 mol/L的頭孢哌酮溶液。

用移液管取1×10^-4 mol/L的頭孢哌酮溶液5.0 mL于50 mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS緩沖溶液至刻度線定容，搖勻，貼上標簽待用。即得濃度為1×10^-5 mol/L的頭孢哌酮溶液。

用移液管取1×10^-4 mol/L的頭孢哌酮溶液10.0 mL于50 mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS緩沖溶液至刻度線定容，搖勻，貼上標簽待用。即得濃度為2×10^-5 mol/L的頭孢哌酮溶液。

用移液管取1×10^-4 mol/L的頭孢哌酮溶液25.0 mL于50 mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS緩沖溶液至刻度線定容，搖勻，貼上標簽待用。即得濃度為5×10^-5 mol/L的頭孢哌酮溶液。

用移液管取1×10^-5 mol/L的頭孢哌酮溶液5.0 mL于50 mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS緩沖溶液至刻度線定容，搖勻，貼上標簽待用。即得濃度為1×10^-6 mol/L的頭孢哌酮溶液。

用移液管取1×10^-5 mol/L的頭孢哌酮溶液10.0 mL于50 mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS緩沖溶液至刻度線定容，搖勻，貼上標簽待用。即得濃度為2×10^-6 mol/L的頭孢哌酮溶液。

用移液管取1×10^-6 mol/L的頭孢哌酮溶液5.0 mL于50 mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS緩沖溶液至刻度線定容，搖勻，貼上標簽待用。即得濃度為1×10^-7 mol/L的頭孢哌酮溶液。

上述溶液配制好后用保鮮膜密封，放于冰箱4℃保存待用。

實施例6：頭孢哌酮在不同修飾電極上的電化學響應

分別用裸電極、MCM-41修飾電極、聯(lián)苯-PMO修飾電極、Co-SBA-15修飾電極做工作電極，對頭孢哌酮溶液進行差分脈沖伏安（DPV）掃描，DPV的測定參數(shù)為：脈沖幅度0.07 V、脈沖寬度0.02 s。實驗中支持電解質(zhì)為pH為1.0的H₃PO₄-NaOH 緩沖溶液，頭孢哌酮的濃度為1×10^-4 mol/L。

頭孢哌酮的電流響應在不同電極上強度不同，如圖2所示。與使用裸電極相比較，頭孢哌酮的電化學響應在使用聯(lián)苯-PMO修飾電極、Co-SBA-15修飾電極時，無明顯改善，均較低。而用MCM-41修飾電極時，頭孢哌酮的電化學響應顯著性增強。因此本實驗所制備的MCM-41修飾電極為測定頭孢哌酮的良好電極，具有較好的靈敏度。

實施例7：測定不同濃度甲硝唑的電化學響應

用pH為1.0的緩沖溶液配制一系列不同濃度的頭孢哌酮待測液，待測液濃度分別為：1.0×10^-7mol/L、1.0×10^-6 mol/L、2.0×10^-6 mol/L、 2.0×10^-5 mol/L、 5.0×10^-5 mol/L、1.0×10^-4 mol/L、1.0×10^-3 mol/L。MCM-41修飾電極為工作電極，對其進行差分脈沖伏安（DPV）測定，DPV的測定參數(shù)為：脈沖幅度0.07 V、脈沖寬度0.02 s。峰電流與頭孢哌酮濃度間的線性關系，隨頭孢哌酮濃度的增加，峰電流也逐漸增加。

實驗對頭孢哌酮鈉在MCM-41介孔分子篩修飾電極上的電化學性質(zhì)進行了分析。頭孢哌酮鈉在碳糊電極均發(fā)生了不可逆的的電化學氧化過程MCM-41介孔分子篩修飾電極可大大提高信號強度。在掃描速度從10 mV/s到1000 mV/s，頭孢哌酮鈉的峰位發(fā)生正移，峰電流逐漸增大。頭孢哌酮鈉的電流響應隨pH值增大而逐漸減小且pH為1.0時，氧化電流最大?？梢奙CM-41介孔分子篩修飾的碳糊電極為工作電極可以很好的檢測頭孢哌酮鈉。