基于MWCNTs@Ag-MOF复合材料的铜配位双单体分子印迹电化学传感器用于抗白血病药物Ara-C的特异性识别

本研究创新性地构建了基于MWCNTs@Ag-MOF复合材料的铜配位双单体分子印迹电化学传感器（MWCNTs@Ag-MOF/Cu-MIP），通过Ag-MOF修饰多壁碳纳米管（MWCNTs）构建导电基底，结合Cu2+配位分子印迹聚合物（MIP）层增强识别位点，实现了阿糖胞苷（Ara-C）的超灵敏检测（LOD: 0.71 nM），在白血病治疗监测领域展现出重要临床价值。

　　

Highlight

本研究亮点在于开发了一种革命性的铜配位双单体分子印迹传感平台，巧妙地将金属有机框架（MOF）的高比表面积特性与分子印迹技术（MIP）的特异性识别能力相结合。通过Ag⁺/Ag⁰氧化还原对作为内参比信号，实现了对白血病治疗药物阿糖胞苷（Ara-C）的精准"分子锁"识别机制。

Introduction

阿糖胞苷（Ara-C）作为嘧啶类抗代谢药物，通过干扰DNA合成在急性髓系白血病（AML）等血液肿瘤治疗中发挥关键作用。然而药物滥用导致的神经毒性问题亟待解决。传统检测方法如高效液相色谱（HPLC）和质谱联用技术（LC-MS）虽可靠但存在设备昂贵、操作复杂等局限。本研究提出的分子印迹电化学传感器创新性地采用：1）聚（3-氨基苯硼酸）（PAPBA）通过硼酸基团与Ara-C分子顺式二醇结构的特异性结合；2）邻苯二胺（o-PD）与铜离子配位形成的多重作用位点；3）MWCNTs@Ag-MOF复合材料提供的超高导电性和稳定信号输出，三者协同作用实现了临床样本中Ara-C的快速精准检测。

Section snippets

试剂与仪器

实验采用纯度>98%的多壁碳纳米管（MWCNTs）、阿糖胞苷标准品等关键试剂，所有电化学测试均在CHI760E工作站完成，采用经典三电极体系。

SEM和EDS分析

扫描电镜显示：原始MWCNTs呈现光滑管状结构（图2A），而Ag-MOF则形成规整的六边形片晶（图2B-C）。复合材料MWCNTs@Ag-MOF中可见Ag-MOF晶体均匀锚定在MWCNTs表面（图2D），能谱分析证实了银元素的成功负载（图2E-F）。

Conclusions

该传感器展现出：1）0.71 nM的超低检测限；2）0.99-940 μM的双线性范围；3）>94%的30天稳定性；4）对结构类似物的优异区分能力。在真实血样检测中回收率达97.8-107.3%，为白血病个性化用药监测提供了突破性解决方案。