068054pc

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Aug. 1, 2004 Vol.6 No.8 P.54 Copyright

The fluorescence characteristic of the aluminium(Ⅲ)-fleroxacin system and its analytical application

Han Yunxiao, Wu Xia, Yang Jinghe, Sun Shuna
(Key Laboratory of Colloid and Interface Chemistry (Shandong University), Ministry of Education, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China)

Abstract In this paper, a simple, rapid and sensitive spectrofluorimertic method based on the formation of aluminium complexes has been developed for the determination of Fleroxacin (FLX). The factors of affecting the fluorescence intensity were studied in detail. Under optimum conditions, a linear relationship was obtained between the fluorescence intensity and the FLX concentration in the range 1.0×10^-9-5.0×10^-6 mol/L, and the detection limit of FLX was 7.4×10^-11 mol/L (S/N=3). The method is applied for the determination of FLX in actual sample, and the result obtained is satisfactory。
Keyword Al³⁺Fleroxacin Fluorescence

铝-氟罗沙星体系的荧光特性及其分析应用

韩云晓吴霞杨景和孙姝娜
(胶体与界面化学教育部重点实验室; 山东大学化学与化工学院, 济南 250100)

2004年5月20日收稿；山东自然科学基金资助项目（Y2003B02）.

摘要本文研究发现，铝（Ⅲ）可与氟罗沙星（Fleroxacin）形成强荧光的配合物。在最佳条件下，氟罗沙星的浓度与荧光强度在1.0×10^-9-5.0×10^-6 mol/L的范围内呈良好的线性关系，检出限为7.4×10^-11 mol/L，此方法用于实际样品中氟罗沙星的测定，结果令人满意。
关键词：Al³⁺氟罗沙星荧光

1.引言
    氟罗沙星（Fleroxacin，FLX），即6,8-二氟-l-(2-氟乙基)-1,4一二氢-7-（4-甲基-1-哌嗪）-4-氧-3-喹啉羧酸。为氟吡酮酸类广谱抗生素，对革兰阳性菌及阴性菌均有较强的抗菌作用。与其它抗生素之间无交叉耐药性。临床主要用于敏感菌及衣原体引起的呼吸道、泌尿道、胆道等的感染，如淋球菌尿道炎、细菌性肠炎等。其结构如下所示：

    其测定方法已见报道的有高效液相色谱法[1-3]，荧光光度法[4-5]，荧光光度法多利用衍生化反应来增强检测的灵敏度，反应过程复杂，检测的灵敏度较低。由于氟罗沙星有a-酮酸结构，在水溶液中有荧光，在研究氟罗沙星的荧光特性时，我们发现某些金属离子铝、锌、镁的加入可以不同程度地增强氟罗沙星的荧光，并发现铝的增敏效果最强。由此而建立了一种简单、快速、灵敏的测定氟罗沙星的新方法。本方法的线性范围为1.0×10^-9-5.0×10^-6 mol/L，检出限为7.4×10^-11mol/L，结果令人满意。

2.实验部分
2.1试剂
    铝离子标准溶液（1.0×10^-2mol/L）：准确称取0.2415克六水氯化铝（含量大于99.99％,上海化学试剂采购供应站），用蒸馏水溶解，转移至100ml容量瓶中定容，即配成1.0×10^-2mol/L 的储备液。使用时用蒸馏水稀释至所需浓度。
    氟罗沙星（FLX,1.0×10^-3mol/L）：准确称取0.0369克氟罗沙星（对照品，中国药品生物制品检定所），加入适量0.1 mol/L HCl使其溶解，用蒸馏水稀释，转移至100ml容量瓶中，配成 1.0×10^-3mol/L FLX的标准溶液。保存在0-4℃冰箱中。
    六次甲基四胺（HMTA）缓冲溶液（0.3mol/L）：称取21克六次甲基四胺试剂，用蒸馏水溶解，转移至500ml容量瓶中，稀释至刻度。使用时用蒸馏水稀释10倍，再用稀盐酸调节至所需的pH值。
    所有试剂均为分析纯，实验用水为三次蒸馏水。
2.2仪器
   日立F-4500型荧光分光光度计（日本日立公司）；Delta 320-S型酸度计(Mettler Toledo); U-5100型分光光度计（日本日立公司）。
2.3实验方法
   在25ml的比色管中,依次加入适量的FLX溶液,1.0ml 3.0×10^-4mol/L Al³⁺溶液,1.0ml 0.03mol/L HMTA缓冲溶液，用蒸馏水稀释至10ml，振荡均匀放置20分钟。然后用1cm比色皿，在激发波长为280nm，发射波长为440nm处测定体系的荧光强度（激发和发射狭缝宽度均为5nm）。
(a)
(b)

图1 FLX-Al³⁺体系的荧光光谱 (a)激发光谱(l_em=440nm)； (b)发射光谱(l_ex=280nm);
1. Al³⁺; 2. FLX ; 3. FLX-Al³⁺ .
实验条件：Al³⁺：3.0×10^-5mol/L；FLX：1.0×10^-6mol/L；HMTA：3.0×10^-3mol/L; pH=5.1

3 结果与讨论
3.1荧光光谱
    体系的激发光谱和发射光谱如图1所示。可以看出，FLX自身荧光的最大激发和发射波长分别为280nm和450nm。向体系中加入Al³⁺后,体系的发射波长发生蓝移并且荧光强度大大增强，发射峰从450nm（FLX）转移到440nm（FLX-Al）。本试验选择440nm为发射波长。
3.2 pH值和缓冲溶液的影响
    实验表明，pH值对Al³⁺-FLX-HMTA体系的荧光强度有较大的影响。本文在pH为4.0-6.0范围内实验了溶液pH值对体系荧光强度的影响（见图2）。由图2可知，当溶液的pH值为5.0-5.25时，体系的荧光强度最大，以下试验选择pH值为5.1。

图2 pH值对体系荧光强度的影响
实验条件: Al³⁺：3.0×10^-5mol/L；FLX：1.0×10^-6mol/L； HMTA：3.0×10^-3mol/L

    实验表明，不同的缓冲溶液对体系的荧光强度也有很大的影响。固定溶液的pH值在5.1±0.1条件下，对以下几种缓冲溶液NH₄Ac-HAc、NaAc-HAc、citric acid-citrate进行了实验，结果见表1。由表1的结果可知，HMTA的增强效果最好。且以加入1.0ml，0.03mol/L HMTA液为宜。

表1 不同缓冲溶液的影响

buffers

NH₄Ac-HAc
citric acid-citrate
HMTA-HCl

NaAc-HAc

aI_f(%)

88.9

44.0

100

79.6

a The data relative to the HMTA-HCl values

3.3 Al³⁺浓度的影响
    本文在FLX的浓度为1.0×10^-6mol/L的条件下，实验了Al³⁺浓度对体系荧光强度的影响，结果见图3。由图3可知，随着Al³⁺浓度的增大，体系的荧光强度逐渐增强，当Al³⁺浓度大于2.0×10^-5mol/L时，体系的荧光强度达到最大，且基本保持不变，以下实验选定Al³⁺浓度为3.0×10^-5mol/L。利用摩尔比法测定了配合物的摩尔比为：FLX:Al=1:10。

图3 Al³⁺浓度对体系荧光强度的影响
实验条件:；FLX：1.0×10^-6mol/L；HMTA：3.0×10^-3mol/L; pH=5.1

3.4加入顺序的影响
    实验表明，加入顺序为Al³⁺，FLX溶液，HMTA缓冲溶液时体系的荧光强度最大。
3.5稳定性试验
    在最佳实验条件下试验了荧光强度随时间的变化的情况。体系在配好后即产生荧光，20min后荧光强度达到最大，且在2天内基本保持不变。
3.6干扰离子的影响
    在最佳实验条件下，固定FLX的浓度为1.0×10^-7mol/L，对常见的金属离子的影响进行了实验。结果表明，在相对误差为±5%范围内，干扰物质所允许的最大浓度如表2所示。

表2 干扰实验

干扰物质

共存浓度(10^-5 mol/L)

RSD的变化(％)

K⁺，Cl^-

5.2

-5.5

Mg²⁺，SO₄^2-

0.2

-4.5

Ba²⁺, Cl^-

25

-4.7

Mn²⁺, SO₄^2-

20

-5.9

Zn²⁺, SO₄^2-

34

-5.0

Fe³⁺, Cl^-

0.2

-5.2

Na⁺, Cl^-

100

-5.3

Fe³⁺, SO₄^2-

0.2

-5.5

NH₄⁺, Cl^-

20

-4.8

Na⁺_,SO₄^2-

30

-5.2

Ca²⁺, Cl^-

7

-4.8

葡萄糖

45

-4.6

实验条件:Al³⁺：3.0×10^-5mol/L；FLX：1.0×10^-7mol/L；HMTA：3.0×10^-3mol/L pH=5.1

4 分析应用
4.1工作曲线与检出限
    在最佳实验条件下，建立了FLX的浓度与DI_f之间的响应曲线，并进行了回归分析，回归方程DI_f=33.22+6.55×10⁸C，R=0.9994，该方法的线性范围为1.0×10^-9-5.0×10^-6 mol/L；检出限达到7.4×10^-11mol/L（S/N=3），可见该法的灵敏度很高且线性范围较宽。与测定氟罗沙星的其他荧光光度法相比，本法具有很高的灵敏度（见表4）。

Table 4 Comparison with common fluorescence methods for FLX

Fluorescence
method

Determination
Wavelength(nm)

LOD
(nmol/L)

Reference

Tb³⁺

545

12

4

2，3-二氰-5，6-二氯-1，4-对苯醌(DDQ)

/

270

5

十二烷基磺酸钠（SDS）

445

194

6

This method

440

0.074

/

4.2样品测定
    考虑到干扰离子对体系荧光强度的影响，采用标准加入法对氟罗沙星葡萄糖注射液（鲁抗辰欣制药有限公司生产）进行了测定，结果见表5。可以看出，该方法准确度高，重现性好。

表5 实际样品中的FLX测定

Determination method

FLX sample
（×10^-7mol/L）

FLX founded
（×10^-7mol/L）

Average
（×10^-7mol/L）

RSD
（％）

Proposed method

2.17

2.11,2.09,2.05,
2.08,2.06

2.08

1.8

5. 结论
    研究发现，FLX与Al³⁺能形成发射强荧光的配合物，由此而建立了一个新的测定氟罗沙星的方法。该方法检出限是7.4×10^-11 mol/L（S/N=3）。该方法用于实际样品（氟罗沙星葡萄糖注射液）的测定，结果令人满意。　

REFERENCES
[1] Zheng Honglian, Feng Yulin. Journal of Instrumental Analysis (Fenxi Ceshi Xuebao), 2003, 22 (3): 45-47.
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