《Analytical Biochemistry》:Development of a Green Spectrofluorimetric Method for Eszopiclone Determination Based on Erythrosin B Fluorescence Quenching
编辑推荐:
•基于红藻红B的荧光猝灭效应,开发出一种用于检测艾司佐匹克隆的光谱荧光法。•通过多温度下的斯特恩-沃尔默分析,证实了存在基于基态络合物形成的静态猝灭现象。•箱型贝肯肯优化方法显示出优异的线性度(0.1–4.0 μg/mL),检测限为0.031 μg/mL,相对标准偏差≤1.861
- •
基于红藻红B的荧光猝灭效应,开发出一种用于检测艾司佐匹克隆的光谱荧光法。
- •
通过多温度下的斯特恩-沃尔默分析,证实了存在基于基态络合物形成的静态猝灭现象。
- •
箱型贝肯肯优化方法显示出优异的线性度(0.1–4.0 μg/mL),检测限为0.031 μg/mL,相对标准偏差≤1.861%。
- •
AGREE评分为0.74,MoGAPI评分为78%,BAGI评分为70%,RGB12评分为87.2%,均表明该方法具有出色的环境可持续性。
引言
睡眠障碍,尤其是失眠,是成年人群中常见的健康问题。这种病症表现为睡眠模式紊乱,影响日常功能,还会对患者的身体和心理健康造成严重损害。失眠的成因较为复杂,包括心理压力、药物因素以及与睡眠卫生相关的行为或环境因素。有研究显示,多达三分之二的普通人群会出现短暂的失眠症状[1]。虽然认知行为疗法是治疗失眠的一线方法,但其临床应用面临诸多挑战,如可及性有限、治疗成本高昂,且在某些患者群体中的疗效不佳。因此,人们普遍采用药物手段来控制失眠,其中催眠药是全球最常开处的药物类别之一[2]。艾司佐匹克隆就是这类药物中的一种,对于那些对非药物干预无反应的失眠患者而言,它是一种有效的药物治疗选择。
艾司佐匹克隆属于非苯二氮卓类催眠药,用于治疗失眠。它是唑吡坦的活性立体异构体,属于环吡咯酮类化合物。环吡咯酮衍生物具有良好的治疗效果,不仅功效显著,毒性也较低,相比其他用于治疗失眠的药物,其安全性更高[3]。艾司佐匹克隆的作用机制是与γ-氨基丁酸A型受体结合并对其进行变构调节,从而增强GABA-A通道介导的电流。由于GABA-A通道是中枢神经系统中的主要抑制性神经递质通道,其受体被激活后会引发中枢神经系统抑制作用[4]、[5]。艾司佐匹克隆是首个获得FDA批准可用于长期使用的催眠药,旨在帮助患者实现8小时的睡眠时间。早期的慢性失眠药物治疗指南建议最大用药时间为4周,这一建议是基于短期催眠试验的结果,当时试验的平均持续时间仅为1周。后来,人们进行了为期12个月的临床试验,以评估长期使用催眠药的效果。基于这些新的证据,艾司佐匹克隆缓释制剂获得了FDA的批准,可进行长期治疗[1]、[6]、[7]。
现有文献中报道的用于检测艾司佐匹克隆的分析方法数量有限,包括HPLC[8]、[9]、[10]、HPTLC[11]、[12]、LC-MS[13]、[14]、[15]以及UPLC[16]等方法。不过,色谱分析法通常分析时间较长,且需要使用有毒的有机流动相[17]。此外,还有各种基于传感器的电化学方法被用于艾司佐匹克隆的定量分析[18]、[19],以及毛细管电泳方法[20]。尽管伏安法在分析方面具有很大的应用价值,但其实际应用存在诸多限制,比如需要严格优化和维护实验条件,包括电解质成分、pH值、温度以及流体力学参数等,同时还需要专业的仪器设备和技术能力[21]、[22]。
光谱光度法因其分析速度快、所需有机溶剂少而成为一种可行的替代方法。虽然这类方法的检测限通常低于色谱法,但已有许多关于艾司佐匹克隆光谱光度法定量的研究报道[23]、[24]、[25],还有红外光谱法[26]。相比之下,光谱荧光法具有更高的灵敏度,同时样品预处理更为简单,成本更低,分析速度更快,操作也更简便[27]、[28],因此非常适合用于常规药品质量控制和涉及不同剂型及生物样本的生物分析领域。但目前仅有一种基于间接同步荧光光谱法的艾司佐匹克隆定量光谱荧光方法被开发出来[12],这就迫切需要开发另一种操作简单、耗时短且灵敏度高的光谱荧光分析方法。因此,本研究旨在开发一种用于检测各类剂型及生物液体中艾司佐匹克隆的光谱荧光分析法。本研究的目标是基于红藻红荧光染料,开发一种新型、超高灵敏度且环境友好的荧光猝灭分析法,用于艾司佐匹克隆的定量分析。研究内容包括通过斯特恩-沃尔默动力学分析和热力学表征来深入阐明其作用机制,运用箱型贝肯肯设计方法对分析参数进行系统优化,按照ICH Q2(R2)标准进行严格验证[29],将该方法应用于药品制剂和人血浆样本中,同时利用现有的绿色分析化学评估工具对其环境可持续性进行评估。预期结果将显示出该分析方法不仅分析性能优异,还能降低对环境的影响,有望成为传统色谱分析方法的理想替代方案。
章节摘要
材料、试剂及标准溶液
艾司佐匹克隆参考标准品(纯度98.84%)由埃及亚历山大的Medizen Pharmaceutical Industries公司提供。Night calm?片剂(3毫克,同样来自Medizen Pharmaceutical Industries)则从当地市场购买。HPLC级甲醇购自Sigma-Aldrich公司。将10毫克红藻红染料溶解在100毫升双蒸水中,制得浓度为0.01% w/v的红藻红储备溶液。Britton-Robinson缓冲溶液的pH值范围为
光谱特性与络合物形成研究
红藻红(四碘荧光素)具有独特的光物理特性,非常适合用作分析领域的荧光探针。该分子包含一个扩展的黄烷色团,上面带有四个碘原子,正是这个大的π共轭体系决定了它在可见光区域具有特征性的吸收峰和发射峰(分别为530纳米和556纳米)。四个重碘原子的存在显著增强了自旋-轨道相互作用
结论
本研究成功开发出一种基于红藻红荧光猝灭效应的、新型、灵敏且环境友好的艾司佐匹克隆定量光谱荧光分析法。通过多温度下的斯特恩-沃尔默分析,证实了该分析过程中存在基于基态络合物形成的静态猝灭机制。运用箱型贝肯肯响应面分析法对关键参数进行了系统优化,最终确定pH值、缓冲液体积以及红藻红浓度是影响分析效果的重要因素
CRediT作者贡献说明
艾哈迈德·阿尔姆拉西:文章撰写——审阅与编辑,文章撰写——初稿撰写,可视化分析,方法学研究,实验研究,正式分析,数据整理,概念构建。穆斯塔法·萨耶达赫迈德:文章撰写——审阅与编辑,文章撰写——初稿撰写,方法学研究,实验研究,正式分析,数据整理。奥姆库尔托姆·阿尔卡马利:文章撰写——审阅与编辑,文章撰写——初稿撰写,方法学研究,实验研究,资金获取,正式分析。安瓦尔·M·阿尔纳赫利:正式分析,资金获取,
资金支持
本研究得到了沙特阿拉伯利雅得的努拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学研究人员支持项目(项目编号PNURSP2026R489)的资助。
利益冲突声明
? 作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
7. 致谢
作者感谢沙特阿拉伯利雅得的努拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学研究人员支持项目(项目编号PNURSP2026R489)的资助。
艾哈迈德·A·阿尔姆拉西|奥姆库尔托姆·阿尔卡马利|安瓦尔·M·阿尔纳赫利|穆斯塔法·萨耶达赫迈德