氮掺杂碳点荧光纳米探针用于房水中曲伏前列素酸的超灵敏检测:绿色评估与强化药代动力学研究

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 4.3

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  针对青光眼治疗药物曲伏前列素酸(TRV acid)在生物体液中缺乏灵敏检测方法的难题,研究人员开发了基于氮掺杂碳点(N-CDs)的新型荧光纳米探针。通过水热法合成N-CDs,利用其与TRV acid形成的氢键作用实现荧光增强,建立超灵敏检测方法(LOD 0.29 ng/mL),并应用于房水药代动力学研究。该方法兼具环境友好性与临床实用性,为PG类药物的精准监测提供新策略。

  

青光眼作为不可逆致盲的首要病因,其治疗核心在于控制眼内压(IOP)。前列腺素(PG)类似物曲伏前列素(TRV)作为一线用药,需在角膜酯酶作用下转化为活性形式TRV acid才能发挥作用。然而,现有LC/MS/MS检测方法存在有机溶剂消耗大、前处理复杂等问题,且房水(AH)中TRV acid的微量存在(<1%血浆蛋白浓度)更增加了检测难度。如何实现TRV acid的简便、超灵敏检测,成为优化青光眼治疗方案的关键瓶颈。

为解决这一难题,国内研究人员在《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》发表创新成果。该研究通过水热法合成氮掺杂碳点(N-CDs),利用其与TRV acid特异性氢键作用引发的荧光增强效应,开发出灵敏度达0.29 ng/mL的检测方法。结合固体相萃取(SPE)技术消除基质干扰,首次实现兔房水中TRV acid的药代动力学研究,并通过绿色化学评估证实方法的环保优势。

关键技术包括:1)以三苯胺和柠檬酸为前体水热合成N-CDs;2)TEM/HRTEM/XPS等多维表征纳米材料;3)建立TRV acid诱导的荧光增强检测模型;4)应用SPE处理兔房水样本;5)采用AGREE和BAGI工具评估方法绿色度。

【研究结果】
Transmission electron microscopy (TEM)
TEM显示合成的N-CDs呈均匀球形(平均直径3.4 nm),HRTEM观察到0.38 nm晶格条纹,对应石墨烯(100)晶面,证实碳核高度石墨化结构。

Conclusion
该方法在1-200 ng/mL范围内线性良好,对常见离子及联用药物表现出优异选择性。房水药代动力学显示TRV acid达峰时间(Tmax
)为1小时,半衰期(t1/2
)3.5小时,与传统PG类药物代谢特征一致。

Declaration of competing interest
作者声明无利益冲突,确保数据客观性。

该研究突破性地将纳米荧光探针应用于眼内药物监测,其环保特性(AGREE评分0.81)与临床适用性(BAGI评分85)为抗青光眼药物的精准用药提供新范式。特别是N-CDs的聚集诱导发光(AIE)机制,为开发其他PG类药物的检测平台开辟了新路径。研究不仅填补了TRV acid微量检测的技术空白,更为眼科药物的个体化治疗奠定了方法学基础。

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