基于荧光猝灭效应的米拉贝隆绿色光谱分析新方法及其在血浆和片剂中的应用

《BMC Chemistry》：Eco-friendly spectrofluorimetric determination of mirabegron in human plasma and tablets: greenness and blueness assessment

本刊推荐：为解决米拉贝隆(MBG)现有分析方法存在的环境危害大、操作繁琐等问题，研究人员开发了一种基于MBG与赤藓红B在酸性缓冲液中形成二元复合物的绿色光谱荧光分析法。该方法线性范围为0.05-1.2μg/mL，检测限低至0.01μg/mL，成功应用于片剂和真实人血浆样品分析，AGREE评分达0.72，显著优于传统HPLC方法，为MBG的环保型质量控制提供了新方案。

　　

膀胱过度活动症(OAB)是一种常见的泌尿系统疾病，主要表现为尿急、尿频和夜尿增多，严重影响患者的生活质量。米拉贝隆(Mirabegron, MBG)作为首个β₃-肾上腺素受体激动剂，通过增加膀胱组织中环磷酸腺苷(cAMP)浓度，促使膀胱平滑肌松弛，成为治疗OAB的重要药物。然而，现有的MBG分析方法，特别是高效液相色谱法(HPLC)，虽然选择性高，但存在分析时间长、仪器复杂昂贵、消耗大量高纯度有机溶剂等缺点，对环境造成较大负担。而已报道的荧光分析方法则存在使用多组分试剂、有害试剂或需要长时间加热等问题。因此，开发一种简单、快速、环保且高灵敏度的MBG分析方法具有重要意义。

在这项发表于《BMC Chemistry》的研究中，Sayed M. Derayea团队成功建立了一种基于荧光猝灭效应的绿色光谱荧光分析法，用于MBG的定量测定。该方法利用MBG与赤藓红B(Erythrosine B)在酸性缓冲介质中形成1:1的二元复合物，导致赤藓红B在550 nm处的荧光强度发生显著猝灭。通过系统优化反应条件，研究人员确定了最佳pH为3.5、缓冲液体积1.0 mL、染料体积1.0 mL(0.016% w/v)。研究表明，荧光猝灭机制为静态猝灭， Stern-Volmer常数为2.87×10⁵，猝灭速率常数达3.22×10¹² L·mol^-1·s^-1。

研究采用的关键技术方法包括：基于JASCO FP-6200光谱荧光仪的荧光分析技术、Job's连续变化法测定反应化学计量比、Stern-Volmer方程分析猝灭机制、标准加入法验证准确性，以及蛋白质沉淀法处理血浆样品（样本来源于米尼亚大学医院血库）。

优化参数

研究人员系统考察了pH值、缓冲液体积和染料体积对方法性能的影响。结果表明，在pH 3.5的醋酸缓冲体系中，荧光猝灭效应最为显著。缓冲液体积为1.0 mL时能提供最佳的pH控制效果，而染料体积在0.7-1.2 mL范围内可获得最大猝灭响应，最终选择1.0 mL作为最优条件。

反应化学计量和机制

通过Job's连续变化法确定MBG与赤藓红B的反应化学计量比为1:1。机理研究表明，在弱酸性条件下，赤藓红B的羟基发生电离形成阴离子，而MBG分子中的仲胺基发生质子化形成阳离子，二者通过静电作用形成离子对复合物。

方法验证

该方法在0.05-1.2 μg/mL浓度范围内呈现良好线性关系(r=0.999)，检测限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.01 μg/mL和0.04 μg/mL。日内和日间精密度试验显示相对标准偏差(RSD)均低于1.5%，回收率在96.67%-100.66%之间，表明方法具有优异的准确度和精密度。稳健性试验证实方法对实验参数的微小变化不敏感。

片剂分析应用

该方法成功应用于Betmiga?片剂中MBG的含量测定，平均回收率为99.07%，与已报道方法无显著差异(t=0.129，F=1.567)，证明其适用于药品质量控制。

加标人血浆分析

在加标人血浆中，该方法在0.3-1.2 μg/mL浓度范围内的平均回收率为97.59%，RSD为1.86%，表明方法具有良好的生物样品适用性。

真实人血浆应用

在7名健康志愿者连续7天口服100 mg MBG后，于最后一次给药后5小时采集血样进行分析。结果显示血浆中MBG浓度为130.3±6.1 ng/mL，与文献报道的C_max值(136 ng/mL)高度一致，首次实现了荧光法对真实人血浆中MBG的准确测定。

方法绿色度评估

通过AGREE(分析绿色度度量)和BAGI(蓝色适用性等级指数)评估表明，该方法AGREE得分0.72，显著高于HPLC方法(0.55)和电分析方法(0.62)；BAGI得分77.5，证实其具有良好的实用性和环境友好性。

该研究建立的绿色光谱荧光分析法不仅克服了现有方法的局限性，而且首次实现了荧光技术对真实人血浆中MBG的准确测定。方法的成功开发为MBG的药代动力学研究和生物利用度评价提供了重要技术支撑，同时在药物质量控制领域展现出广阔的应用前景。其优异的环保特性和实用性能很好地满足了现代分析化学对绿色、可持续分析方法的需求，为同类药物的分析提供了有益参考。