[发明专利]基于阴离子硼簇状物的电势感应器

说明书

发明领域

本发明涉及一种电势装置，它包括基于阴离子硼簇状物的感应器膜；因此，本发明属于化学科学技术领域，即化合物的化学分析，所述化合物包含可质子化的氮作为整体化元素或者所述化合物可以进行季铵化，并可用于化学和/或药学之类的领域中。

技术背景

目前有各种分析方法可用于测定各种基质中的含氮分析物(例如抗生素、氨基酸、肽、染料等)^1-10，尤其是色谱法、光谱法、伏安法和安培法。这些方法非常有效，但是一般来说，它们对于进行常规分析而言速度慢且较昂贵。另外，当在实验室以外进行分析时，这些缺点更加严重。由于制药工业中分析需求的增长(例如品质控制、药物监测等)，必须存在快速的分析方法。常规方法基于色谱分析(TLC；HPLC-UV，GC-MS)^11-13。这些方法要求复杂的预处理和许多专门处理，使得这些方法不适合用于分析许多样品。

另一方面，常用于测定生物介质和食物样品中氨基酸含量的大多数分析方法是与多种检测系统(例如紫外-可见吸收法、荧光法和质谱法)、荧光光谱法和分光光度法联合的容量法、毛细管电泳法、伏安法、化学发光法、安培法、极谱法、色谱法^14-19。在这些方法中，容量法简单，但是不敏感也无选择性；毛细管电泳法是一种具有高分辨率的方法，但是不容易进行，因为该法需要高度专业的人员。伏安法是一种选择性的、灵敏的且较便宜的技术，但是在许多情况下，该法难以获得最大信息。一些方法需要对样品进行复杂的预处理，进行分析的时间较长，非常昂贵的设备，以及人员的专业性。因此，一般来说，重要的是开发更直接且更快速的技术用于分析化合物，尤其是那些含氮的化合物。

这些电化学方法中的一些方法(极谱法²⁰、伏安法²¹)已经用于分析含电活性氮的化合物并取得良好的结果。对于这些应用，使用碳、金或铂之类的工作电极。为了改善电化学信号的选择性，可以使用化学改性的电极。近年来，电化学检测作为用于电活性化合物的灵敏且具有选择性的技术的重要性有所提高。丝网印刷电极代表了电化学感应器设计中的一种最令人感兴趣的选项²²。这些电极已经广泛用于生物医疗、环境和工业分析中作为感应器²³。

另一方面，电势法(更具体来说是离子选择性电极(ISE))是一种用于测定许多分析物的非常经济且有效的分析方法^28-29。

具体来说，基于亚甲基蓝-硅钨酸盐基础上的离子对的电势感应器已经成功地用于测定某些染料，如亚甲基蓝²⁴。

还已经使用各种基于生物特异性分子、离子交换或中性载流子的ISE来分析药物化合物^25-26。

使用PVC膜的方法是最简单、最便宜和最直接类型的ISE。用ISE进行药物分析的优点允许对制药有益的各种有机阳离子或阴离子的活性进行直接且选择性地测定，在大多数情况下不需要对制剂基质的活性物质进行预处理。样品所需的唯一操作是溶解在水中。因此，已经使用基于PVC膜的ISE，使用四苯基硼酸盐作为离子对的产生剂，对药物化合物(普鲁卡因、地麦德洛尔、利多卡因、罂粟碱)进行了测定²⁷。

可以将离子选择性电极小型化，使之用于体内或体外分析中，用于分析工业中或取样点中的流体。从文献数据中已知，对于商业化生产中抗生素分析的准确性和精确性，使用PVC膜感应器时的情况总体上要好于使用液体膜时的情况³⁰。

关于测定铵有机离子所用的离子选择性电极的研究表明，膜的惯常组分是：增塑剂NPOE、DBP、DNA二壬基己二酸酯、TEHP三(2-乙基己基)磷酸盐和三(壬基氧基)苯磺酸钾(K(TNOBS))；作为离子交换剂的四(4-氯苯基)硼酸钾(K(TpClPB))，以及二苯并-18-冠状物(corona)-6作为中性阳离子载体；以及硝酸十四烷基铵(TDA)NO₃作为阳离子添加剂³¹。

离子选择性电极容易制造，便于操作；因此这种方法相比于其它技术具有一些优点；膜的制备简单，电活性组分容易制备，工具容易取得，与HPLC、FIA、光谱法相比，操作起来更便宜且更简单。但是，上述这些膜不如常用的离子稳定，例如四苯基硼酸盐的情况。

发明概述