稳健的药品质量控制：采用双CV/DPV方法验证rGO/聚咖啡酸传感器在广泛范围的对乙酰氨基酚片剂分析中的应用

《Microchemical Journal》：Robust pharmaceutical quality control: Dual CV/DPV validation of rGO/poly caffeic acid sensors for wide-range paracetamol tablet analysis

对乙酰氨基酚检测采用rGO/PCA/GCE传感器，通过扫描电镜、能谱仪等证实材料成功改性，CV和DPV显示检测范围1.0-2000.0 μmol/L，检测限29.54 nmol/L，实际样品误差率低于6.50%。

　　近年来，随着药物检测技术的不断进步，科学家们在开发新型传感器方面取得了显著成果。其中，对乙酰氨基酚（Paracetamol，简称PA）这类广泛使用的止痛和退热药物的检测尤为关键。PA因其在临床上的广泛应用，特别是在新冠疫情中作为退热药物被频繁使用，其安全性问题也日益受到关注。然而，PA的过量使用可能引发严重的肝毒性，甚至危及生命。因此，建立一种快速、简便且高灵敏度的检测方法，对于确保药物在临床应用中的安全性和有效性具有重要意义。

在众多检测技术中，电化学方法因其低成本、操作简便、高灵敏度以及对实验条件要求较低而受到越来越多的关注。电化学传感器能够通过电流信号的变化来定量分析药物浓度，这使得其在实际应用中具备良好的前景。然而，为了提高传感器的性能，需要对电极进行有效的修饰，以增强其导电性、电化学活性以及稳定性。在这一背景下，科学家们开始探索多种材料的协同作用，以优化传感器的性能。

研究表明，咖啡酸（Caffeic Acid，简称CA）和还原氧化石墨烯（Reduced Graphene Oxide，简称rGO）的协同使用能够显著改善电极的性能。CA是一种含有酚羟基和羧基的有机化合物，具有良好的氧化还原特性。通过电聚合，CA可以在电极表面形成一层稳定的聚咖啡酸（PCA）膜，提高电极的表面活性和电子传递效率。而rGO作为石墨烯的一种衍生物，具有优异的导电性和较大的比表面积，能够有效增强电极的导电性能，并提供更多的活性位点。

在本研究中，研究人员通过将CA和rGO共同修饰在玻璃碳电极（GCE）表面，构建了一种新型的rGO/PCA/GCE传感器。该传感器不仅具有较高的灵敏度，还能在较宽的浓度范围内实现线性响应。通过一系列的实验和表征手段，包括扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线光电子能谱（XPS），研究人员确认了该材料修饰的成功性。同时，通过循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）对传感器的电化学性能进行了评估。

实验结果显示，该传感器在检测PA时表现出优异的性能。其检测限达到了29.54纳米摩尔每升，且在浓度范围1.0至2000.0微摩尔每升内具有良好的线性关系。此外，在实际样品检测中，该传感器的相对标准偏差低于4.63%，误差率也控制在6.50%以下，表明其具有较高的准确性和重现性。通过模拟电子云和电子轨道分析，研究人员进一步揭示了PA在电极表面的电氧化过程涉及两个质子和两个电子的转移，这为理解其电化学行为提供了理论依据。

在实验过程中，研究人员还对不同修饰材料和修饰顺序进行了比较分析。结果表明，采用特定的修饰方法，如通过i-t方法沉积PCA，再通过CV方法沉积rGO，能够显著提升传感器的检测性能。这种优化的修饰策略不仅提高了电极的表面活性和导电性，还增强了其对PA的吸附能力和识别能力。此外，该传感器的构建过程相对简单，成本较低，具有良好的经济可行性，这为其在实际应用中的推广奠定了基础。

为了进一步验证传感器的性能，研究人员还进行了多种试剂的测试，包括PA、多巴胺（DA）、抗坏血酸（AA）和葡萄糖（Glu）。通过CV和DPV方法，研究人员对这些试剂的电化学信号进行了分析，确认了传感器对PA的特异性识别能力。同时，通过与其他修饰方法（如PCA/GCE、rGO/GCE）的比较，研究人员发现rGO/PCA/GCE传感器在灵敏度、线性范围和检测限等方面均优于其他方法，这表明其在药物检测领域具有重要的应用价值。

在实际样品检测中，研究人员还测试了该传感器对血液样本中PA浓度的检测能力。结果表明，该传感器能够准确检测血液样本中的PA，并且在重复检测中表现出良好的稳定性。这表明该传感器不仅适用于实验室研究，还具有在临床检测中的应用潜力。此外，通过与其他电化学检测方法的比较，研究人员发现该传感器在检测速度、操作简便性和检测成本等方面均具备优势，这为其在实际应用中的推广提供了有力支持。

综上所述，本研究通过系统地探讨CA和rGO作为修饰材料在构建rGO/PCA/GCE传感器中的应用，成功开发出一种具有高灵敏度、宽线性范围和良好稳定性的电化学传感器。该传感器在检测PA时表现出优异的性能，能够满足临床检测的需求，并为药物检测技术的发展提供了新的思路和方法。同时，该研究还揭示了PA在电极表面的电氧化过程及其机制，为理解其电化学行为提供了理论支持。这些研究成果不仅有助于提高药物检测的准确性和效率，还为推动药物安全性和有效性在临床中的应用提供了重要的科学依据。