基于CdTe和AgInS2量子点荧光调制的多路校准策略研究：药物检测与信号解耦新方法

本研究针对量子点(QD)传感中配体-分析物相互作用信号不一致的难题，通过CdTe和AgInS2纳米晶的激发-发射荧光矩阵(EEFM)测量，结合PARAFAC、MCR-ALS和U-PLS等多路校准模型，实现了amlodipine和olmesartan的个体化精准检测。研究揭示了AgInS2三元核在配体锚定中的局限性，为改进QD探针设计提供了关键依据，相关成果发表于《Analytica Chimica Acta》。

　　

在药物分析和生物传感领域，量子点(QD)因其优异的光学特性成为明星材料，但其实际应用仍面临重大挑战——当不同配体修饰的QD同时检测多种药物时，信号干扰和校准难题往往导致分析失败。这一瓶颈严重制约了QD在复杂体系（如复方制剂）多组分同步检测中的应用。

葡萄牙波尔图大学药学院化学科学系可持续化学研究中心（LAQV-REQUIMTE）的Sarmento J. Mazivila团队在《Analytica Chimica Acta》发表的重要研究，通过创新性地结合CdTe和AgInS₂纳米晶的荧光特性，开发了一套智能化的多路校准策略。研究人员采用激发-发射荧光矩阵(EEFM)测量技术捕获量子点与药物相互作用的复杂信号，并运用化学计量学方法成功破解了信号解耦难题。

研究团队运用三项关键技术：1）微波辅助合成配体修饰的CdTe和AgInS₂纳米晶；2）FL 8500荧光光谱仪采集高分辨率EEFM数据；3）MVC2_GUI平台实现PARAFAC、MCR-ALS和U-PLS等多模型协同分析。实验设计采用中心复合设计法优化药物浓度组合，并通过对商业复方降压药片的验证证实了方法的可靠性。

背景与挑战

当使用MES配体修饰的CdTe QD检测amlodipine时，荧光增强效应呈现良好的三线性特征；而PCM修饰的AgInS₂ NCs在检测olmesartan时却出现信号不稳定现象。这种差异源于AgInS₂三元核无法有效锚定PCM配体，导致荧光淬灭信号产生额外的激发态组分，形成"混合信号问题"。

多路校准策略

通过低秩子空间分析发现，混合系统实际包含四个组分，但实验仅识别出两个发射组分和三个激发组分，表明存在明显的秩缺失。U-PLS/RBL模型成功解耦了amlodipine信号，但olmesartan因核心锚定缺陷无法实现联合校准。

个体化检测突破

PARAFAC三线性分解处理CdTe-MES-amlodipine体系，获得高达96.68 L μmol^-1的灵敏度；而MCR-ALS处理AgInS₂-PCM-olmesartan体系时，虽验证了方法有效性（99.9%置信度），但灵敏度仅1.87 L μmol^-1，凸显三元核的性能局限。

结论与展望

该研究首次系统阐明了QD核结构对多路校准的关键影响：二元CdTe核展现优异的配体锚定能力，而三元AgInS₂核因结构缺陷导致信号不稳定。研究提出的"先评估低秩子空间，再选择校准模型"的方法论，为复杂体系的多组分QD传感建立了新范式。未来通过优化核结构（如采用Ag₂S二元核），有望实现真正的多组分同步检测，推动QD传感在精准医疗中的应用。

这项由José X. Soares、Jo?o L.M. Santos和Sarmento J. Mazivila完成的研究，不仅解决了分析化学领域的关键技术难题，更为纳米探针的理性设计提供了重要指导，其方法论可延伸至环境监测、食品安全等多个领域。