从负载帕博西利布的治疗性胶束中通过固相萃取法提取帕博西利布:新型混合还原氧化石墨烯-改性磁性氧化铁(rGO@SiO2@Fe3O4)纳米吸附剂的制备及其在血浆萃取中的应用研究,以及在大鼠体内的药代动力学研究
《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》:Solid phase extraction of palbociclib from palbociclib-loaded therapeutic micelles: novel synthesis of hybrid reduced graphene oxide–modified magnetic iron oxide (rGO@SiO2@Fe3O4)nanosorbent-based plasma extraction and pharmacokinetics study in rats
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时间:2025年11月20日
来源:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 3.1
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高效环境友好的抗癌药物plb磁固相萃取及纳米载体研究
本研究聚焦于开发一种新型的多功能纳米吸附材料,用于在生物基质中高效、环保地定量分析一种抗癌药物——帕博西利(Palbociclib,简称PLB)。该材料由还原氧化石墨烯(rGO)、二氧化硅(SiO?)和四氧化三铁(Fe?O?)组成,记作rGO@SiO?@Fe?O?。其合成方法基于原位共沉淀技术,具有高度的可重复性和环境友好性。通过这种纳米材料的构建,研究团队旨在解决传统药物分析方法中常见的低灵敏度、高溶剂消耗和复杂的样品预处理步骤等问题。
在现代药物分析领域,特别是在生物样本的处理中,准确且灵敏地测定抗癌药物的含量是一项极具挑战性但又至关重要的任务。抗癌药物通常具有较低的浓度,且在生物基质中容易受到其他成分的干扰,如蛋白质、脂质及其他代谢产物。因此,需要一种高效的提取与富集方法,能够在不影响药物活性的前提下,从复杂的生物样本中快速分离目标药物,并确保定量分析的准确性和可重复性。传统的样品预处理方法,如蛋白质沉淀(PP)、液液萃取(LLE)和固相萃取(SPE)虽然已被广泛应用,但它们往往存在操作繁琐、溶剂用量大、回收率低以及环境污染等问题。随着绿色分析化学理念的普及,研究者们开始探索更加环保、高效的替代方案。
磁性固相萃取(MSPE)技术作为一种新兴的样品预处理方法,正在逐渐取代传统技术。MSPE利用磁性纳米粒子作为吸附材料,通过外部磁场实现快速分离,从而简化了操作流程,减少了溶剂使用,降低了对环境的影响。然而,未经过表面修饰的Fe?O?纳米粒子在处理富含蛋白质的生物基质时,容易发生聚集,导致吸附性能下降,同时其选择性也较差。因此,研究人员通过引入二氧化硅壳层和还原氧化石墨烯(rGO)来增强其性能,从而构建出一种具有优异吸附能力和磁分离特性的复合纳米吸附材料。
该材料的表面修饰策略充分考虑了各个组分的独特性质。二氧化硅壳层不仅提供了良好的化学稳定性和生物相容性,还为后续的功能化修饰提供了丰富的表面羟基基团。而rGO则因其较大的比表面积和丰富的活性官能团(如–OH、–COOH、–C=O)而展现出卓越的吸附能力,能够通过π–π相互作用有效吸附芳香族化合物。此外,rGO的引入还显著提升了材料的分散稳定性,使其在复杂的生物基质中不易聚集,从而提高了提取效率和重现性。
为了验证该材料的性能,研究团队采用高效液相色谱(HPLC)技术对PLB的定量分析进行了系统评估。结果显示,该方法在100–10,000 ng/mL的浓度范围内表现出良好的线性关系,定量限为100 ng/mL,最低检测浓度为50 ng/mL。这些参数表明该方法具有较高的灵敏度和准确度,能够满足实际生物样本分析的需求。同时,通过在大鼠血浆样本中的应用,该方法展现出良好的回收率和重现性,进一步验证了其在真实生物基质中的适用性。
除了对PLB的提取与富集,研究团队还成功制备了负载PLB的TPGS(生育酚聚乙二醇琥珀酸酯)微囊,其粒径范围为13.3–15.8 nm。TPGS作为一种表面活性剂,能够有效包裹药物分子,提高其在生物基质中的溶解性和稳定性。这一成果不仅为PLB的药物递送提供了新的思路,也展示了该纳米吸附材料在药物开发和临床应用中的潜力。
在材料的制备过程中,研究团队采用了多种表征手段,包括扫描电子显微镜(FE-SEM)结合能谱分析(EDX)、傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、粉末X射线衍射(PXRD)以及超导量子干涉仪(MPMS)磁强计。这些分析手段全面揭示了材料的形态、结构和磁性特征,为后续的性能评估提供了坚实的基础。通过这些表征,研究团队确认了rGO@SiO?@Fe?O?纳米吸附材料具有良好的磁分离性能和吸附能力,能够在短时间内实现高效分离。
该研究的另一个重要贡献在于其对绿色分析化学原则的遵循。研究团队使用了CACI、MoGAPI和AGSA等工具对分析方法的可持续性进行了评估,结果显示该方法在环境影响、安全性和整体可持续性方面均优于传统方法。这不仅符合当前全球对环境保护和可持续发展的趋势,也为未来的药物分析提供了更加环保的解决方案。
此外,研究团队还对rGO@SiO?@Fe?O?纳米吸附材料的可重复使用性进行了测试。结果显示,该材料在多次使用后仍能保持较高的吸附性能,表明其具有良好的稳定性和可再生性。这种特性对于减少实验成本和提高分析效率具有重要意义,同时也符合绿色分析化学中对资源节约和减少废弃物的要求。
在药物分析的实际应用中,PLB作为一种CDK4/6抑制剂,被广泛用于癌症治疗。其在体内的浓度变化直接影响治疗效果和药物安全性,因此准确测定PLB的血浆浓度对于临床监测和药物研发至关重要。通过该纳米吸附材料的使用,研究团队不仅实现了PLB的高效提取和富集,还显著提高了分析方法的灵敏度和准确性,为临床药物监测提供了有力支持。
综上所述,这项研究通过构建一种新型的rGO@SiO?@Fe?O?纳米吸附材料,成功解决了传统药物分析方法中存在的诸多问题。该材料不仅具有优异的吸附能力和磁分离性能,还符合绿色分析化学的原则,展现出广泛的应用前景。未来,随着纳米材料技术的不断发展,这类复合材料有望在生物分析、药物开发和临床监测等领域发挥更大的作用,为提高分析效率和环境友好性提供新的解决方案。
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