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基于分子印迹聚合物电位法的卡维地洛和盐酸伊伐布雷定在制剂、人血浆及其氧化降解物中的同步检测新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月10日 来源:BMC Chemistry 4.3
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本刊推荐:针对传统离子选择性电极(ISE)难以区分带相同电荷的脂溶性药物分子的技术瓶颈,埃及研究团队创新性地采用沉淀聚合法合成卡维地洛(CAR)和盐酸伊伐布雷定(IVA)的分子印迹聚合物(MIP),构建MWCNTs修饰的碳糊电极(CPE),实现两种药物在10-7-10-3 M范围内的Nernstian响应(斜率55.30/55.50 mV/decade),LOD达nM级,成功应用于复方制剂Carivalan?和加标血浆的直接检测,为心绞痛治疗药物监测提供新方法。
心血管疾病治疗领域,卡维地洛(CAR)和盐酸伊伐布雷定(IVA)的复方制剂Carivalan?被广泛用于稳定型心绞痛的症状缓解。CAR作为非选择性β受体阻滞剂,通过降低心率和扩张血管发挥疗效;而IVA则通过特异性抑制心脏起搏电流(If)直接调控心率。这两种机制互补的药物联用可显著改善患者预后,但现有分析方法如HPLC、HPTLC等存在设备昂贵、前处理复杂等局限,更关键的是传统电位法因离子交换剂无法区分带相同正电荷的脂溶性分子而难以实现同步检测。
这一技术瓶颈的核心在于:常规离子选择性电极(ISE)的塑料化膜中,离子交换剂对结构相似的有机阳离子缺乏区分能力,且固接电极常见的水层问题会干扰信号稳定性。针对这些挑战,埃及科学研究团队在《BMC Chemistry》发表创新成果,通过分子印迹技术赋予电位传感器"分子记忆"功能,首次实现CAR和IVA在复方制剂、生物样本及降解产物共存条件下的同步精准检测。
研究采用沉淀聚合法分别合成CAR和IVA的MIP:以DMSO为溶剂,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)引发聚合。通过FT-IR证实模板分子成功去除,FE-SEM显示MIP比非印迹聚合物(NIP)具有更多孔隙结构,BET测试表明CAR-MIP比表面积达77.78 m2/g,印迹因子(IF)为2.75。电极构建采用多壁碳纳米管(MWCNTs)增强的碳糊基底,优化后膜含10 mg MIP、1 mg四苯硼钾(TpClPB)和0.4 mL邻硝基苯辛醚(NPOE)。
关键实验结果显示:CAR-MIP/CPE在1×10-7-1×10-3 M范围内呈55.30 mV/decade的Nernst响应,LOD 7.0×10-8 M;IVA-MIP/CPE在1×10-6-1×10-2 M范围斜率55.50 mV/decade,LOD 6.0×10-7 M。pH研究表明CAR在pH 2.0-6.0、IVA在4.0-8.0区间电位稳定,选择pH 5.0保证两者完全电离。选择性测试证实logKpotCAR,IVA=-1.70,对Na+、K+等血浆离子的logKpot<-2.7,氧化降解产物干扰可忽略。
应用方面,Carivalan?片剂分析回收率CAR 100.54±1.20%,IVA 101.54±1.22%;加标血浆回收率分别为99.65±1.986%和99.57±1.914%。与传统方法相比,该传感器响应时间仅5秒,且45天内性能稳定。通过SSM法验证其选择性显著优于CX-4/CX-6离子载体电极,t检验证实与药典方法无统计学差异(p>0.05)。
这项研究的突破性体现在三方面:首先,MIP的"锁-钥"识别机制解决了电位法区分相似电荷药物的世界性难题;其次,MWCNTs碳糊基底消除了固接电极的水层效应;最后,该方法首次实现CAR和IVA在真实生物样本中的直接同步检测,为心绞痛治疗药物监测提供了更经济高效的解决方案。研究者特别指出,该平台可扩展至其他带相同电荷药物的联用分析,为复方制剂质量控制和治疗药物监测开辟了新途径。
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