基于金属螯合协同表面活性剂增效的荧光光谱法测定莫西沙星及其绿色方法学评价

研究人员针对莫西沙星(MOX)检测中传统HPLC方法有机溶剂污染大、成本高的问题，创新性地结合金属螯合(Al3+)、表面活性剂(SLS)和pH调控三重增效策略，开发出灵敏度达2.2 ng mL-1的绿色荧光检测法。该方法成功应用于片剂和血浆样本分析，并通过AGREE和GAPI验证其环境友好性，为抗生素监测提供了简便经济的解决方案。

　　

在抗生素滥用引发全球关注的背景下，第四代氟喹诺酮类药物莫西沙星(MOX)因其广谱抗菌特性被广泛用于治疗社区获得性和医院获得性感染。然而现有检测方法面临两难困境：高效液相色谱(HPLC)虽准确但耗时长、有机溶剂污染大；常规荧光法则存在灵敏度不足或选择性差等问题。尤其令人担忧的是，部分文献方法需要低温(7.5℃)操作或依赖昂贵的碳量子点，严重制约了临床和药品质控中的常规检测需求。

针对这一技术瓶颈，埃及米尼亚大学药学院分析化学系（Department of Analytical Chemistry, Faculty of Pharmacy, Minia University）的Sayed M. Derayea团队在《BMC Chemistry》发表创新研究。研究人员巧妙整合三重荧光增强机制：通过pH 6.0缓冲体系阻断分子内电子转移(PET)，利用Al³⁺螯合抑制激发态分子内质子转移(ESIPT)，再借助十二烷基硫酸钠(SLS)的静电作用限制分子旋转，最终使MOX荧光强度提升4倍。该方法仅需10分钟反应时间，用水作为绿色溶剂，在478 nm发射波长处实现10-200 ng mL^-1的线性检测。

关键技术包括：1)采用Job's法确定MOX与Al³⁺形成1:2螯合物；2)通过密度泛函理论(DFT)计算证实复合物HOMO-LUMO能隙为2.219 eV；3)以人血浆为生物样本，乙腈沉淀蛋白前处理；4)使用AGREE和GAPI双体系评价方法绿色度。

【荧光光谱特征】

研究显示，MOX-Al³⁺-SLS体系在365 nm激发下产生478 nm特征峰，量子产率达0.27。对比实验证实，单独Al³⁺使荧光增强2.5倍，而SLS在低于临界胶束浓度(CMC)时仍能通过静电作用进一步增效。

【条件优化】

pH实验揭示5.0-7.0为最佳范围：酸性过强导致碰撞猝灭，碱性条件引发PET效应。2 mL pH 6.0 Toerell-Stenhagen缓冲液、1 mL 0.53 mM Al³⁺和0.8 mL 1% SLS构成最优体系。值得注意的是，SLS在2.77×10^-3 M（低于CMC值8×10^-3 M）时已显现显著增效作用。

【方法验证】

线性范围10-200 ng mL^-1(r=0.9999)，检测限2.2 ng mL^-1远超文献报道的HPLC法(34.84 ng mL^-1)。加标回收实验显示片剂分析回收率99.57±0.94%，血浆样本94.42±2.89%。干扰实验证实常见糖类无影响，但其他氟喹诺酮类药物存在交叉反应。

【绿色评价】

AGREE评分0.71（满分1），GAPI图示显示6项绿色指标。相比HPLC方法，本法减少有机溶剂使用量达100%，且设备成本降低约90%。

该研究突破性地将分析化学、理论化学与环境化学交叉融合：1) 提出的三重增效机制为荧光探针设计提供新思路；2) 0.71的AGREE评分创同类方法新高；3) 2.2 ng mL^-1的灵敏度可满足治疗药物监测(TDM)需求。特别值得关注的是，即使在资源有限地区，该方法也能实现MOX的精准检测，对遏制细菌耐药性传播具有重要公共卫生意义。未来研究可拓展该策略至其他含羧基-羰基结构的抗生素检测，推动绿色分析化学在药物质量控制中的实际应用。