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基于分子印迹聚合物(MIP)的电化学传感器高选择性检测阿托伐他汀(ATR)及其在二元混合物中的应用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis Open
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本研究针对阿托伐他汀(ATR)临床监测需求,开发了一种基于分子印迹聚合物(MIP)的电化学传感器ATR/ACR@MIP-GCE。通过光聚合(PP)技术结合电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)验证,该传感器在1.0-10.0 pM范围内实现超灵敏检测,LOD达1.68×10?13 M,并成功应用于血清样本和复方制剂分析,为心血管药物监测提供了创新方法。
心血管疾病是全球死亡的主要原因,而阿托伐他汀(Atorvastatin, ATR)作为常用降胆固醇药物,其个体化用药监测至关重要。然而现有检测方法如高效液相色谱(HPLC)和质谱技术存在成本高、耗时长等缺陷,且传统电化学传感器缺乏选择性。更棘手的是,ATR常与依折麦布等药物组成复方制剂,临床监测面临复杂基质干扰挑战。
为解决这些问题,国内研究人员在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis Open》发表研究,开发了基于分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymer, MIP)的ATR/ACR@MIP-GCE传感器。该研究创新性地采用光聚合技术,以丙烯酰胺(ACR)为功能单体,在玻璃碳电极(GCE)表面构建特异性识别位点,结合电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)验证传感器性能,最终实现血清和复方制剂中ATR的超灵敏检测。
关键技术包括:1) 光聚合制备MIP膜并优化模板/单体比例;2) 采用5.0 mM [Fe(CN)6
]3–/4–
作为氧化还原探针进行间接检测;3) 通过差分脉冲伏安法(DPV)建立1.0-10.0 pM线性范围;4) 在商业血清和Ezetec?复方片剂中验证回收率(99.57-101.84%)。
研究结果方面:
3.1 电化学表征显示,聚合后电荷转移电阻(Rct)从88.5 Ω升至3790 Ω,模板洗脱后降至392 Ω,再结合ATR后回升至1270 Ω,证实特异性结合。SEM图像显示MIP表面多孔结构(图2A-B),与非印迹聚合物(NIP)的光滑表面形成对比。
3.2 参数优化确定最佳条件:单体/模板比1:1、滴加体积0.25 μL、光聚合时间5分钟、15 M乙酸洗脱20分钟、再结合时间10分钟(图3)。
3.3 标准溶液检测显示优异线性(r=0.998),LOD低至1.68×10?13
M,较文献报道的μM级检测限提升6个数量级(表7)。
3.4 在实际样本中,血清检测回收率99.57-100.45%(表2),复方片剂检测偏差仅0.20%(表3),且不受1000倍干扰物影响(表6)。
3.5 选择性实验证实,传感器对结构类似物(辛伐他汀等)的选择性达4.79-4.89倍(表4),在100倍依折麦布存在下仍保持99.76-101.21%回收率(表5)。
该研究首次将MIP传感器应用于ATR复方制剂分析,其pM级检测灵敏度创领域新高。通过精确控制印迹空腔与ATR分子的三维匹配,解决了电化学方法的选择性瓶颈。更值得注意的是,传感器在复杂生物基质中表现稳定,为临床药物监测和个体化用药提供了可靠工具。相比传统色谱方法,该技术具有成本低(<1/10设备投入)、分析快(<15分钟/样本)、环境友好(避免有机溶剂)等优势,展现出显著的转化应用价值。研究团队建议未来可拓展至其他他汀类药物监测,并探索微型化设备集成可能性。
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