专利名称：青霉素类药物电极的制备方法及鉴测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种青霉素类药物电极的制作方法及鉴测器。
在《高等学校化学学报》1993，Vol.14，No.10，p1363～1365上发表了一篇“磺苄青霉素类药物电极的研究”的文章，该文采用青霉素十六烷基三辛基铵盐、邻苯二甲酸二壬酯和聚氯乙烯制作磺苄青霉素类药物电极。与此类似，国内外已有的青霉素类药物电极均采用难溶于水的青霉素长链季铵盐离子缔合物、酯类增塑剂和聚氯乙烯作为电极材料，这些组分需先在有机溶剂中混溶，待溶剂挥发后成膜。其中离子缔合物需在水—氯仿两相中进行离子缔合反应，并经萃取、干燥后获取。制得的电极膜粘接在电极管体的一端，管中充入内参比溶液并装入Ag/AgCl内参比电极，构成青霉素类药物电极。在进行测定时，用电位差计或离子计将敏感电极与甘汞参比电极在试液中产生的电位信号以电表或数字指示。
上述青霉素类药物电极的制备和应用存在以下不足青霉素长链季铵盐离子缔合物的制备困难，产率低、成本高，而且有毒害物氯仿的大量废弃造成环境污染；电极膜需大量的酯类增塑剂，使成膜时间需两天以上，加上电极膜与电极管体的粘接工艺复杂，使该类电极难以批量生产；电极膜的物理和化学性质容易发生变化，电极的耐用性和重现性差、误差大、寿命较短；测量时还需将外参比电极同时插入测试液中，实际应用不方便，而且所需试样量较大；电极体内装有内参比溶液，内参比电极需要经常维护。
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种青霉素类药物电极的制备方法和鉴测器，以准确快捷地鉴定和检测青霉素类药物，保证用药安全与有效，制备方法简单，无环境污染；鉴测器易于制备，便于批量生产、成本低廉，能实现一次性使用，并使鉴测器上的电极膜的物理和化学稳定性提高，电极性能稳定、误差小、可长期存放；实用方便，而且所需试样量小。
青霉素类药物电极的制备方法及鉴测器的制作。
青霉素类药物电极的制备方法1.电极和参比电极的制备电极和参比电级均采用金属薄膜，可以选用任何金属导电材料，如金、银、铜等。
2.青霉素类药物电极膜浆料的配制以青霉素盐作为电活性物，用有机溶剂将其与聚合物调制成均匀的糊浆，通过有机溶剂挥发、使聚合物被固化在一电极表面，将青霉素盐包埋固定在电极表面，构制成青霉素类药物电极。其中青霉素盐为一种可溶性的青霉素碱金属盐或青霉素铵盐或具体的可溶性的青霉素碱金属盐按不同的重量百分比在青霉素盐的重量百分比的范围内组合，或可溶性的青霉素碱金属盐与青霉素铵盐按不同的重量百分比在青霉素盐的重量百分比范围内任意组合；聚合物为聚氯乙烯或环氧树酯或聚乙烯醇或硅橡胶或聚丙烯酸酯或醋酸纤维素，或具体的聚合物按不同的重量百分比在聚合物的重量百分比的范围内组合；有机溶剂为四氢呋喃或丙酮或乙醇或甲醇，或具体的有机溶剂按不同的重量百分比在有机溶剂的重量百分比范围内组合。电极膜浆料按以下物质的组成成分及重量百分比配制青霉素盐5-35％，聚合物15-35％，有机溶剂50-80％。通过选择青霉素盐和聚合物的比例，可调整敏感电极的选择性、电导率、疏水性和空隙性。另外，在电极膜浆料中可掺入1-2％石墨，以降低电极膜的电阻抗，提高电极响应速度。
3.青霉素类药物电极的制作采用厚膜丝网印刷，用橡皮刮板迫使所配制的电极膜浆料穿过网膜上的选择性开口区，在绝缘的基片上所选定的一电极表面进行淀积，待有机溶剂挥发、聚合物固化后在电极表面形成固态电极膜。电极膜厚度为0.05～0.5mm，可通过选择网膜与基片的间距来调节膜层的厚度，构成青霉素类药物电极。
青霉素类药物电极鉴测器的制作和使用该鉴测器包括在同一绝缘基片上装有分开的青霉素类药物电极和参比电极，绝缘盖片装在二电极所在的基片上，在青霉素类药物电极和参比电极的相邻端部所对盖板上加工一个装待测青霉素类药品试液的孔，使其相邻端部位于该孔内；可在该孔中加入待测青霉素类药品溶液，使该孔内两电极相邻端部与其接触；两电极的另一端作为信号输出端与测量仪表连接，测量仪表为通用离子计或电位差计离子计或电位差计显示测试结果。
本发明的技术效果青霉素类药物电极鉴测器的线性范围及响应效率。根据本发明制备青霉素、氨苄西林、阿莫西林电极鉴测器，用铜膜作电极和参比电极，每种药物电极鉴测器都分别用8％的青霉素类钠盐、42％的环氧树脂、50％乙醇制成电极鉴测器A，以及用8％的青霉素纳盐、41％的环氧树脂、1％的石墨、50％乙醇制成电极鉴测器B。使用Orion901离子计测量，对0～0.1mol/L相应药物的标准溶液进行测定，得到线形范围和响应斜率，结果列于表1。
表1.青霉素类药物电极鉴测器的线性范围和响应斜率*
*注表中结果均为三次测定的平均值。
结果表明青霉素类药物电极鉴测器的线性范围和响应斜率可满足分析鉴测的要求，电极鉴测器A和电极鉴测器B在灵敏度上无明显差异。
青霉素类药物电极鉴测器的响应时间、稳定性、重现性药物电极的一个重要特征是电极的响应时间(即电位达到稳定的时间)和输出电位的稳定性。电极的响应时间受诸多因素的影响，包括固态混合物的性质、结构以及成膜的厚度、光洁度、待测液浓度、温度等。电极响应时间反映并包含膜电位的平衡时间、参比电极的稳定性能及液接电位的稳定性等，是整个测量装置中各个部分动力学平衡时间的总体表现。凡是影响各部分达到平衡的因素都对响应时间产生影响。
本发明制作的青霉素类药物电极鉴测器具有低阻抗，响应快速、稳定。另外，这种无内参比溶液电极无需维护保养，具有长时间稳定的操作性能。上述各电极鉴测器在不同浓度试液中的响应时间和稳定性结果列于表2。表2.青霉素类药物电极鉴测器的响应时间、稳定性、重现性
结果表明所制电极鉴测器均能快速响应并有较好的稳定性，另外掺有石墨的电极在响应速度和稳定性都有一定的改进。
青霉素类药物电极鉴测器的选择性是准确鉴定药品的关键技术指标，主要由固态混合物的性质和结构所决定。一方面，由于结构上的相似性，其它青霉素类药物对其特定青霉素药物电极极易产生干扰。另一方面，应用药物电极进行测定时，往往在不同程度上受到试样中共存物的影响，上述各青霉素类药物电极鉴测器对其它青霉素药物以及药品中常见共存物的选择性系数的测定结果列于表3。表3.青霉素类药物电极鉴测器的选择性系数
结果表明，青霉素类药物电极鉴测器对同类药物有一定的选择性系数(小于0.1)，即其它青霉素药物对特定青霉素药品的鉴测有一定的干扰，但需十倍以上的量才能产生同等大小的电值，而这对于实际药品是极其少见的。另外，药品中常见的添加剂无机盐，有机酸和淀粉对电极鉴测器没有干扰。
青霉素类药物电极鉴测器的分析应用对从制药厂获得的3个不同批号的青霉素类药品分别用国家标准方法和上述青霉素类药物鉴测器进行含量测定，并用标准加入法测定青霉素的回收率，所得结果列于表4。
表4.实际样品分析
结果表明采用青霉素类药物电极鉴测器测得结果与国家标准方法测得结果基本一致，青霉素的回收率在97％以上。
综上所述，青霉素类药物电极鉴测器可应用与青霉素类药物的定性和定量分析，具有简易快速、准确灵敏、易于批量生产、成本低廉、可进行现场药品鉴定。
图1为一种电极的主视图，图25为一种盖板结构的主视图，图2为图1种的A-A剖面图，图26为图25的M-M剖面图，图3为一种电极结构的主视图，图27为一种固定两个电极的片的主视图，图4为图3中的B-B剖面图，图28为图27中的N-N剖面图，图5为一种电极结构的主视图，图29为一种固定两个电极的基片的主视图，图6为图5中的C-C剖面图，图30为图29中的O-O剖面图，图7为一种电极结构的主视图，图31为一种固定两个电极的基片的主视图，图8为图7中的D-D剖面图，图32为图31中的P-P剖面图，图9为一种电极结构的主视图，图33为一种固定两个电极的基片的主视图，图10为图9中的E-E剖面图， 图34为图33中的Q-Q剖面图，图11为一种盖板结构的主视图， 图35为一种固定两个电极的基片的主视图，图12为图11中的F-F剖面图， 图36为图35中的R-R剖面图，图13为一种盖板结构的主视图， 图37为一种鉴测器的主视图，图14为图13中的G-G剖面图， 图38为图37中的S-S剖面图，图15为一种盖板结构的主视图， 图39为一种鉴测器的主视图，图16为图15中的H-H剖面图， 图40为图39中的T-T剖面图，
图17为一种盖板结构的主视图，图41为一种鉴测器的主视图，图18为图17中的I-I剖面图， 图42为图41中的U-U剖面图，图19为一种盖板结构的主视图，图43为一种鉴测器的主视图，图20为图19中的J-J剖面图， 图44为图43中的V-V剖面图，图21为一种盖板结构的主视图，图45为一种鉴测器的主视图，图22为图21中的K-K剖面图， 图46为图45中的W-W剖面图，图23为一种盖板结构的主视图，图47为一种鉴测器的主视图，图24为图23中的L-L剖面图， 图48为图47中的X-X剖面图。青霉素类药物电极膜浆料按以下具体组成成分和重量百分比配制第一种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐 8％，环氧树脂 42％，乙醇 50％。
第二种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐 15％，聚氧乙烯 35％，四氢呋喃 50％。
第三种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素铵盐 20％，聚丙酸脂 30％，丙酮 50％。
第四种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐 5％，青霉素类钾盐 5％，聚乙烯醇 40％，乙醇 50％。
第五种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐 10％，青霉素铵盐 5％，硅橡胶 34％，石墨 1％，
乙醇 50％。
第六种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐 15％，青霉素类钾盐 15％，醋酸纤维素15％，甲醇 55％。
第七种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐 10％，聚氯乙烯 15％，环氧树脂 15％，乙醇 60％。
第八种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钾盐15％，聚氯乙烯18％，四氧呋喃30％，乙醇35％，石墨2％。
第九种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐10％，环氧树脂20％，甲醇70％。
第十种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐6.5％，聚氯乙烯12％，硅橡胶 5％，乙醇50％，甲醇25％，石墨1.5％。
第十一种青霉素类药物电极膜浆料的配制青霉素类钠盐5％，环氧树脂15％，
四氢呋喃 80％。
下面结合附图对青霉素类药物电极鉴测器予以说明图1至图10为电极的各种结构形状图。电极所用材料为导电金属薄膜，如金膜或银膜或银膜表面覆盖一层氯化银或铜膜等，电极的结构形状可为单一的几何图形，如方形导电金属薄膜，一般为长方形导电金属薄膜；或者由组合几何图形构成电极；如长方形的导电金属薄膜的一端与圆形或椭圆形或长方形或六边形或三角形或其它几何图形的导电金属薄膜连为一体构成电极。电极为二条电极，用配制的青霉素类药物电极膜浆料成膜在其中的一条电极上制成青霉素类药物电极，简称药物电极。另一条电极为参比电极。药物电极与参比电极的结构形状可完全相同，也可不相同。
图11至图26为盖片的各种结构形状图。盖片用绝缘材料如塑料制成，盖片一般为长方形片状或由组合几何图形构成的片状，盖片上加工了一通孔，该通孔为单一几何图形的通孔，如圆通孔或长方形通孔或正方形通孔或椭圆形通孔等，也可以由组合几何图形构成的通孔，如工字形通孔或长方形与该长方形两端连为一体的三角形构成的通孔，或长方形与该长方形两端连为一体椭圆形构成的通孔，或长方形与该长方形两端连为一体圆形构成的通孔等。
图27至图36分别为药物电极与参比电极装在基片上的各种位置结构图。基片用绝缘材料如塑料制成片状，一般为方形片状，也可由组合几何图形构成基片。药物电极与参比电极在基片上的分布是二电极平行分布在基片的同一面上，其中二电极可相对平行地分布在基片上，或错开平行且两端部相邻地分布在基片上，或错开平行、两端部相邻且与基片倾斜地分布在基片上，或二电极成八字形分布基片地同一面上，或二电极相互垂直，且两端部相邻地分布在基片的同一面上。
图37至图46为青霉素类药物电极鉴测器的各种结构图。
第一种青霉素类药物电极鉴测器长、宽、厚分别为50mm、10mm、1mm的基片的同一面上装了两条平行相对，结构形状相同，且相距1mm的长方形药物电极和参比电极，二电极的长、宽、厚均为40mm、2mm、0.1mm。盖片装在二电极所在的基片上，盖片的长、宽、厚分别45mm、10mm、1mm，盖片上加工了直径为5mm装待测药物的圆通孔，并使二电极的相邻端部位于该圆通孔的底部，该二电极的相邻端为待测青霉素类药物的信号接收端，该二电极的其余两端为信号的输出端，并与离子计连接。
第二种青霉素类药物电极鉴测器其基片、盖片、二电极基本上与第一种青霉素类药物电极鉴测器的基片、盖片、二电极相同；所不同的是盖片上的通孔为椭圆通孔，药物电极与参比电极在基片上成八字形分布，二电极的相邻端位于椭圆通孔的底部。
第三种青霉素类药物电极鉴测器基片大小与第一种青霉素类药物电极鉴测器的基片相同。所不同的是二电极在基片上相互垂直分布。盖片上有一方形的通孔，二电极的相邻端位于该方形通孔底部，盖片的长宽比基片的长宽略小。
第四种青霉素类药物电极鉴量测器其基本同第一种青霉素类药物电极鉴测器的基片。所不同的是二电极错开平行且相距1mm装在基片上。盖片上的通孔为方形孔和该孔两端的圆孔组成，二电极的相邻端部位于该通孔底部。盖片的宽度与基片的宽度相同，其长度比基片短。
第五种青霉素类药物电极鉴测器其基片与第一种青霉素类药物电极鉴测器的基片相同。所不同的是二电极错开平行且与基片侧端夹60°的角，盖片上有一工字形的通孔，二电极的相邻端位于工字形通孔的底部。盖片的宽度与基片相同，其长度比基片短。
权利要求
1.一种青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于(1)用导电金属薄膜制作电极和参比电极；(2)青霉素类药物电极膜浆料按以下组成成分和重量百分比配制青霉素盐5-35％，聚合物 15-45％，有机溶剂50-80％，其中青霉素盐为一种的可溶性的青霉素碱金属盐或青霉素铵盐或具体的可溶性的青霉素碱金属盐按不同重量百分比在青霉素盐的重量百分比范围内组合或可溶性的青霉素碱金属盐与青霉素铵盐按不同重量百分比在青霉素盐的重量百分比范围内组合，聚合物为聚氯乙烯或环氧树酯或聚乙烯醇或硅橡胶或聚丙烯酸酯或醋酸纤维素或具体的聚合物按不同的重量百分比在聚合物的重量百分比范围内组合，有机溶剂为四氢呋喃或丙酮或乙醇或甲醇或具体的有机溶剂按不同的重量百分比在有机溶剂的重量百分比范围内组合；(3)制作青霉素类药物电极采用厚膜丝印刷，用橡皮刮板迫使所配制的电极膜浆料穿过网膜上的选择性开口区，在绝缘基片上所选定的一电极表面进行淀积，使有机溶剂挥发，聚合物固化后在该电极表面形成厚度为0.05-0.5mm的固定电极膜。
2.根据权利要求1所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于在青霉素类药物电极膜浆料的组成成分和重量百分比的基础上加入重量百分比为1-2％的石墨。
3.根据权利要求1所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下具体的组成成分和重量百分比配制青霉素类钠盐 8％，环氧树酯 42％，乙醇 50％。
4.根据权利要求1所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下具体的组成成分和重量百分比配制青霉素类钾盐 15％，聚氯乙烯 35％，四氢呋喃 50％。
5.根据权利要求1所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下具体的组成成分和重量百分比配制青霉素铵盐20％，聚丙烯酸酯30％，丙酮 50％。
6根据权利要求1或2所述的青霉素药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜溶液按以下具体的组成成分和重量百分比配制青霉素类钠盐 10％，青霉素铵盐5％，硅橡胶34％，石墨 1％，乙醇 50％。
7根据权利要求所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下具体的组成成分和重量百分比配制青霉素类钠盐 15％，青霉素类钾盐 15％，醋酸纤维素 15％，甲醇 55％。
8.根据权利要求所述1所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下的组成成分和重量百分比配制青霉素钠盐 10％，聚氯乙烯 15％，环氧树脂 15％，乙醇 60％。
9根据权利要求1或2所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下的组成成分和重量百分比配制青霉素钾盐 15％，聚氯乙烯 18％，四氢呋喃 30％，乙醇 35％，石墨 2％。
10根据权利要求1所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下的组成成分和重量百分比配制青霉素类钠盐 10％，环氧树脂 20％，甲醇 70％。
11.根据权利要求1或2所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下的组成成分和重量百分比配制青霉素类钠盐 6.5％，聚氯乙烯 12％，硅橡胶5％，乙醇 50％，甲醇 25％，石墨 1.5％。
12根据权利要求1所述的青霉素类药物电极的制备方法，其特征在于青霉素类药物电极膜浆料按以下的组成成分和重量百分比配制青霉素类钾盐 5％，环氧树脂 15％，四氢呋喃 80％。
13.一种青霉素类药物电极鉴测器，其特征在于该鉴测器包括在同一绝缘基片上装有分开的青霉素类药物电极和参比电极，绝缘盖片装在二电极所在的基片上，在青霉素类药物电极与参比电极的相邻端部所对的盖片上加工一个装待测青霉素类药品试液的孔，使其相邻端部位于该孔内，青霉素类药物电极与参比电极的另一端作为信号输出端与测量仪表连接。
14根据权利要求13所述的青霉素类药物电极鉴测器，其特征在于该鉴测器包括在长、宽、厚分别为50mm、10mm、1mm的基片的同一面上装了两条相对平行且相距1mm的长方形青霉素类药物电极和参比电极，二电极的长、宽、厚均为40mm、2mm、0.1mm，长45mm、宽10mm、厚1mm的盖片装在二电极所在的基片上，青霉素类药物电极与参比电极的相邻端部所对的盖片上加工了直径为5mm一圆通孔，使两电极相邻端部位于通孔底部，二电极的信号输出端接离子计。
15根据权利要求13或14所述的青霉素药物电极鉴测器，其特征在于该鉴测器的青霉素类药物电极和参比电极为组合几何图形组成的导电金属薄膜，两电极在基片上相互垂直分布或错开平行且两端部相邻分布或错开平行，两端部相邻且与基片倾斜分布或成八字形分布，盖片上的通孔为单一的几何图形通孔或组合图形构成的通孔。
全文摘要
一种青霉素类药物电极的制备方法及鉴测器,解决准确、快捷、方便地鉴定和鉴测青霉素类药物,保证用药安全与有效的问题。本发明的制备方法包括用导电金属薄膜制作电极和参比电极,对青霉素类药物电极膜溶液的配制,制作青霉素类药物电极。其鉴测器包括装在绝缘基片上且分开的青霉素类药物电极和参比电极,装在该基片上的盖片,盖片上有通孔,使二电极的相邻端部位于该通孔内。本发明易于制备、成本低、便于批量生产、一次性使用,电极膜稳定性好,电极具有低阻抗、响应快、准确灵敏、满足分析鉴测要求。
文档编号G01N27/00GK1254192SQ9911509
公开日2000年5月24日 申请日期1999年8月19日 优先权日1999年8月19日
发明者靳萍, 周光龙, 莫志宏, 徐远琪 申请人:重庆大学, 重庆荣龙实业总公司