β-环糊精-紫铆花素偶联物作为选择性电化学分子转运系统用于比拉斯汀的监测

本研究针对抗组胺药物比拉斯汀(BIL)治疗浓度监测的难题，开发了一种基于β-环糊精-紫铆花素(BCD-Bt)偶联物的无外源氧化还原介导分子转运系统。通过循环伏安法和差分脉冲伏安法分析，证实了BIL在BCD疏水空腔中的选择性负载机制及Bt的氧化还原信号转导功能。该传感器平台实现了纳摩尔至微摩尔级线性检测(R2 =0.981)，为唾液治疗药物监测提供了新方法，其多模态光学-电化学协同检测功能为类似分子检测提供了新思路。

　　

过敏性疾病治疗中，抗组胺药物比拉斯汀(BIL)的精准剂量监测至关重要。传统检测方法如色谱分析和光谱技术存在设备复杂、耗时等局限，而直接电化学检测又面临药物吸附导致的电极污染问题。针对这些挑战，研究人员开发了一种创新的β-环糊精-紫铆花素(BCD-Bt)偶联系统，为BIL治疗监测提供了新方案。

研究团队采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(¹
H-NMR)验证了BCD与Bt的醚键偶联结构；通过循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)评估了该系统的电化学性能；利用电化学阻抗谱(EIS)分析分子负载对界面电荷转移的影响；结合紫外-可见吸收光谱和荧光光谱实现了多模态检测。研究还采用人唾液样本进行实际应用验证。

结构解析部分证实了BCD-Bt的成功合成，其中Bt的羟基特征峰红移至3278 cm^-1
，¹
H-NMR显示H-6,6'质子化学位移变化，表明C-6位点参与偶联。电化学性能研究表明，BCD-Bt在pH 7.4条件下呈现可逆的2e^-
/2H⁺
氧化还原行为(氧化峰+260 mV，还原峰+115 mV)，且20次循环后电流密度保持稳定(j_pa
从66.98降至58.65 μA/cm²
)，显著优于游离Bt。

在BIL检测应用中，该系统避免了BIL自身+880 mV高氧化电位带来的干扰，通过DPV实现了250 nM至15 μM的线性检测，检出限达248 nM。选择性实验显示，对扑热息痛(PA)和阿司匹林(AS)等干扰物具有优异抗干扰能力。EIS分析表明BIL负载使电荷转移电阻(R_ct
)从13.64 kΩ显著增加，证实了分子转运效应。

光学检测方面，BIL负载导致BCD-Bt在381 nm处的特征吸收峰和459 nm荧光发射峰(激发375 nm)发生规律性淬灭，线性相关系数分别达0.9678和0.9865。机理研究表明，BIL通过芳基-烷基醚位点与BCD疏水核心的次级羟基形成分子间氢键，实现选择性负载。

该研究创新性地将BCD的分子识别功能与Bt的氧化还原特性相结合，建立了首个基于BCD-Bt的BIL电化学-光学多模式检测平台。相比传统方法，该系统具有无需外源氧化还原介质、抗污染能力强、检测限低等优势。实际唾液样本测试验证了其临床应用可行性，为治疗药物监测(TDM)提供了新工具。特别值得注意的是，该系统展现的分子转运机制为开发其他类似药物检测平台提供了普适性设计思路，在个性化医疗和精准用药领域具有重要应用前景。研究结果发表在《Biosensors and Bioelectronics: X》期刊，由Ramya Kanagaraj等研究人员完成。