综述:光谱电化学方法在药物测定中的进展与未来方向

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis Open

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  这篇综述系统阐述了光谱电化学(SEC)技术在药物分析领域的创新应用,重点探讨了其通过整合电化学(CV/DPV/SWV等)与光谱学(UV-Vis/Raman/IR等)方法实现的高灵敏度、选择性检测优势,特别强调了SEC在抗癌药、抗生素等药物分子定量及机制研究中的突破性进展,为临床诊断和药物开发提供了新范式。

  

光谱电化学(SEC)技术概述
光谱电化学作为电化学与光谱学的交叉学科,通过同步监测氧化还原过程中的电子转移和分子结构变化,为药物分析提供了独特视角。其核心优势在于结合了电化学的动态范围与光谱的多组分识别能力,尤其适用于复杂生物基质中痕量药物的检测。

SEC在药物分析中的技术突破
近年研究显示,SEC系统通过纳米材料修饰电极(如AuNPs、MOFs)显著提升了性能。例如,硼掺杂金刚石电极(BDDE)检测祛痰药愈创甘油醚时,实现了41 nM的检测限;而分子印迹聚合物(MIP)耦合银纳米颗粒的传感器对抗癌药吉西他滨的检测灵敏度达0.15 μM。表面增强拉曼光谱(SERS)技术更将抗生素如氧氟沙星的检测限推进至13.22 μM,同时提供分子指纹信息。

关键应用领域

  1. 抗癌药物监测:羟基脲在Au-CuOx
    /FTO电极上的SEC检测限达0.1 nM,为个体化化疗提供支持。
  2. 滥用药物筛查:合成卡西酮类“策划药”通过CV-SERS联用技术实现μg/mL级检测,助力禁毒执法。
  3. 抗生素分析:微流控SEC芯片成功用于尿液中氟喹诺酮类药物的床旁快速检测。

技术挑战与未来方向
当前SEC的局限性集中于光学透明电极(OpTE)的稳定性,以及复杂样本的基质干扰。前沿探索聚焦于:

  • 人工智能辅助实时数据分析
  • 可穿戴SEC设备开发
  • 金属有机框架(MOF)材料增强信号

结论
SEC技术凭借其双模态检测能力,正逐步成为药物分析领域的标杆方法。随着纳米工程与微流控技术的融合,其在精准医疗和环境监测中的应用边界将持续扩展。

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