MCM-41介孔分子筛修饰碳糊电极的制备及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种MCM-41介孔分子筛修饰碳糊用于头孢哌酮的电化学检测。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，采用水热合成法制备了MCM-41介孔分子筛，并采用两步煅烧法去除模板剂。采用XRD、FT-IR、透射电镜法对其进行表征。并将制备的MCM-41介孔分子筛掺杂到石墨粉中制备碳糊修饰电极，主要从缓冲溶液pH值、扫描速度等方面研究了头孢哌酮在MCM-41介孔分子筛修饰碳糊电极上的电化学行为。并考察了头孢哌酮药物的浓度与电化学响应间的相关性，为快速定量检测提供依据。MCM-41介孔分子筛修饰的碳糊电极在头孢类药物的电化学检测方面表现出了广阔的前景，为头孢哌酮药物的快速电化学检测提供了一条简便的方法。

Preparation and application of MCM-41 mesoporous molecular sieve modified carbon paste electrode

The invention relates to a MCM-41 mesoporous molecular sieve modified carbon paste for electrochemical detection of cefoperazone. MCM-41 mesoporous molecular sieves were prepared by hydrothermal synthesis using sixteen alkyl methyl bromide (CTAB) as template and tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the silica source, and the template was removed by the two step calcination method. The samples were characterized by XRD, FT-IR and tem. The MCM-41 mesoporous molecular sieve prepared by doping to prepare modified carbon paste electrode was graphite powder, mainly from the pH value of buffer solution, the scanning speed of cefoperazone in MCM-41 mesoporous molecular sieve modified carbon paste electrode on electrochemical behavior. The correlation between the concentration of cefoperazone and the electrochemical response was also investigated. MCM-41 mesoporous molecular sieve modified carbon paste electrode has a broad prospect in the electrochemical detection of cephalosporins, which provides a simple method for rapid electrochemical detection of cefoperazone sodium.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测定头孢哌酮的电化学传感器。
技术介绍
头孢哌酮是第三代头孢菌素。该品对阴性杆菌产生的广谱β-内酰胺酶有一定的稳定性，但较某些第三代头孢菌素差，抗阴性杆菌的作用优于第一、二代头孢菌素，但对绿脓杆菌有较好的抗菌活性。抗阳性菌的作用不如第一、二代头孢菌素，但对肺炎球菌、化脓性链球菌均有较好的作用。对厌氧菌的抗菌作用较弱。肠球菌及相当比例的肠杆菌科致病菌对该品耐药，支原体、衣原体、军团菌对头孢哌酮均耐药。抗菌性能与头孢噻肟相似。对革兰阳性菌的作用较弱，仅溶血性链球菌和肺炎链球菌较为敏感。对数的革兰阴性菌，该品的作用略次于头孢噻肟，对绿脓杆菌的作用较强。口服不吸收。对链球菌（肠球菌除外）抗菌作用较强。对革兰阴性菌有较强的抗菌效能。奈瑟菌属、流感杆菌、大肠杆菌、奇异变形杆菌、克雷伯杆菌、沙门杆菌等对该品甚敏感。绿脓杆菌、阴沟杆菌、脆弱拟杆菌等对该品较不敏感。对大多数的革兰阴性菌，作用略次于头孢噻肟，对绿脓杆菌的作用较强。由此可见检测体内头孢哌酮的水平对合理用药具有十分重要的意义。电分析化学由于具有灵敏度高、选择性好、响应时间短、所需仪器设备价格低廉等优点而广泛用于药物的直接电化学检测。开发出高灵敏度，测定头孢哌酮的电化学传感器引起了人们的研究兴趣。无机介孔材料具有较高的比表面积、大的孔体积、规则有序的孔道和均一的孔径等特点以外，还在材料的柔韧度以及亲/憎水性方面具有可调节性，同时可以衍生出新的活性中心。这种独特的电子特性将使它有望成为新型传感器器件。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题提供一种MCM-41介孔分子筛掺杂的碳糊电极用于头孢哌酮的高灵敏度、高选择性测定。本专利技术所述的MCM-41介孔分子筛的制备：1.2g的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于50mL去离子水、25%的氨水调节pH至10.2，滴加5mL正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌6h，过滤得全硅MCM-41分子筛原粉；250℃烘焙2h，600℃下焙烧4h，得到全硅MCM-41介孔分子筛。最终测定MCM-41介孔分子筛的表征谱线。本专利技术所述的MCM-41介孔分子筛掺杂碳糊电极的制备：石墨粉、MCM-41介孔分子筛按90：10研磨混合均匀，加5～6滴硅油进一步研磨，将研磨好的石墨粉末装进8cm的玻璃管中，插入导电铜丝。本专利技术的特点在于通过制备MCM-41介孔分子筛掺杂的碳糊电极检测头孢哌酮。MCM-41介孔分子筛一方面有序孔道可以吸附头孢哌酮，增强电信号，因此以MCM-41介孔分子筛掺杂的碳糊电极测定头孢哌酮具有高的灵敏度。附图说明图1为MCM-41介孔分子筛的小角XRD衍射图；图2为不同电极下头孢哌酮的差分脉冲伏安曲线；图3为头孢哌酮浓度与峰电流的关系曲线。具体实施方式实施例1：MCM-41介孔分子筛的制备用氨水作为碱源调节pH，水热法合成的步骤如下（原料配比按下表）：用天平称取1.20gCTAB于100mL三口烧瓶中，加入50mL蒸馏水，60oC水浴加热，磁力搅拌至CTAB溶解。搅拌条件下加入25%的氨水调节pH至10.2，混匀后，缓慢滴加5mLTEOS，逐渐生成白色沉淀。继续搅拌6h后取出，在循环水式多用真空泵上抽滤，并不断用热蒸馏水冲洗，得全硅MCM-41分子筛原粉。室温下干燥后，将所得半成品放入瓷坩埚，置于马弗炉中先以250oC烘焙2h，然后在600oC下焙烧4h，取出，冷却，得到全硅MCM-41介孔分子筛。实施例2：裸电极的制备用天平称量1.0g石墨粉放入玛瑙研钵中进行研磨，研磨过程中尽可能的朝着一个方向进行，当看到石墨粉不再是细小的粉状的时候滴加5～6滴硅油，继续进行研磨，再次研磨的时候也要尽可能的朝着一个方向进行，同时要避免石墨粉由于用力过大，带出研钵之外。当发现研钵中的石墨粉呈现良好的片状的时候，停止研磨，将研磨好的石墨粉末装进内径五毫米，长8cm的玻璃管中，用细玻璃棒进行压实，插入铜丝，利用称量纸将电极的另一头打磨光亮，待用。实施例3：MCM-41介孔分子筛修饰电极的制备用天平秤取0.10gMCM-41介孔分子筛白色粉末、0.90g石墨粉置于玛瑙研钵中，充分研磨待看不到白色粉末后，逐滴加入6滴硅油，混匀后继续研磨，待研磨均匀充分后，装入玻璃管中，用玻璃棒压实。截取一段铜丝，用砂纸打磨掉表面污垢及氧化物至铜丝表面光亮，在1cm处缠上绝缘胶带，使之恰好插入玻璃管的一端，铜丝插入碳粉内，胶带与碳粉表面相接。做好电极后，贴标签待用。实施例4：磷酸-NaOH缓冲溶液的配制配制1mol/LH3PO4溶液：用移液管量取17.10mL的分析纯磷酸于500mL容量瓶中，加二次蒸馏水至刻度线定容，摇匀待用。配制1mol/LNaOH溶液：用托盘天平秤取20.0g氢氧化钠固体于小烧杯中，加适量二次蒸馏水，搅拌使其溶解，放置冷却，用玻璃棒引流转移至500mL容量瓶中，二次蒸馏水定容后摇匀待用。1mol/LH3PO4溶液与1mol/LNaOH溶液按不同体积比例混合，利用pH计测定溶液的pH，配制一系列不同pH值的H3PO4-NaOH缓冲溶液。实施例5：头孢哌酮溶液的配制用分析天平称取头孢哌酮标准品112mg于小烧杯中，加入去离子水溶解，用玻璃棒搅拌使其溶解，冷却至室温后，用玻璃棒引流移入容量瓶内，用去离子水洗涤烧杯和玻璃棒多次，将洗涤液移入容量瓶，用去离子水定容，摇匀，得1×10-3mol/L的头孢哌酮溶液。用移液管取1×10-3mol/L的头孢哌酮溶液5.0mL于50mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS缓冲溶液至刻度线定容，摇匀，贴上标签待用。即得浓度为1×10-4mol/L的头孢哌酮溶液。用移液管取1×10-4mol/L的头孢哌酮溶液5.0mL于50mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS缓冲溶液至刻度线定容，摇匀，贴上标签待用。即得浓度为1×10-5mol/L的头孢哌酮溶液。用移液管取1×10-4mol/L的头孢哌酮溶液10.0mL于50mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS缓冲溶液至刻度线定容，摇匀，贴上标签待用。即得浓度为2×10-5mol/L的头孢哌酮溶液。用移液管取1×10-4mol/L的头孢哌酮溶液25.0mL于50mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS缓冲溶液至刻度线定容，摇匀，贴上标签待用。即得浓度为5×10-5mol/L的头孢哌酮溶液。用移液管取1×10-5mol/L的头孢哌酮溶液5.0mL于50mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS缓冲溶液至刻度线定容，摇匀，贴上标签待用。即得浓度为1×10-6mol/L的头孢哌酮溶液。用移液管取1×10-5mol/L的头孢哌酮溶液10.0mL于50mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS缓冲溶液至刻度线定容，摇匀，贴上标签待用。即得浓度为2×10-6mol/L的头孢哌酮溶液。用移液管取1×10-6mol/L的头孢哌酮溶液5.0mL于50mL的容量瓶中，加pH=1.0的PBS缓冲溶液至刻度线定容，摇匀，贴上标签待用。即得浓度为1×10-7mol/L的头孢哌酮溶液。上述溶液配制好后用保鲜膜密封，放于冰箱4℃保存待用。实施例6：头孢哌酮在不同修饰电极上的电化学响应分别用裸电极、MCM-41修饰电极、联苯-PMO修饰电极、Co-SBA-15修饰电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MCM‑41介孔分子筛掺杂的碳糊电极电化学检测头孢哌酮的方法，其特征在于: 1.2 g的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于50 mL去离子水、25%的氨水调节pH至10.2，滴加5 mL 正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌6h，过滤得全硅MCM‑41介孔分子筛原粉；250℃烘焙2 h， 600℃下焙烧4 h，得到全硅MCM‑41介孔分子筛。

【技术特征摘要】
1.一种MCM-41介孔分子筛掺杂的碳糊电极电化学检测头孢哌酮的方法，其特征在于:1.2g的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶于50mL去离子水、25%的氨水调节pH至10.2，滴加5mL正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌6h，过滤得全硅MCM-41介孔分子筛原粉；250℃烘焙2h，600℃下焙烧4h，得到全硅MCM-41介孔分子筛。2.石墨粉、MCM-41介孔材料按90：10研磨混合均匀，制成MCM-41介孔分子筛掺杂的碳糊电极。3.然后用电化学工作站三电极体系在脉冲幅度0.07V、脉冲宽度0.02s，pH为1.0的H3PO4-NaOH缓冲溶液中进行头孢哌酮的测定。4.如权利要求1所述的一种MCM-41介孔分子筛掺杂的碳糊电极电化学检测头孢哌酮的方法，其特征在于介孔材料为MCM-41介孔材料。5.如权利要求1所述的一种MCM-41介孔分子筛掺杂的碳糊电极电化学检测头孢哌酮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬梅，田忠贞，李秀珍，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37