新型电位分析平台：同时测定药物及血浆中的美托洛尔和非洛地平

《BMC Chemistry》：A stability-indicating potentiometric platform for assaying Metoprolol succinate and felodipine in their tablets and human plasma

为解决传统电极水层问题及药物测定难题，研究人员开发电位分析平台，可精准测定药物，助力临床分析。

　　在现代医学和化学分析领域，精准测定药物成分至关重要。美托洛尔琥珀酸盐（Metoprolol Succinate，MET）和非洛地平（Felodipine，FEL）是治疗高血压的常用药物，它们常以复方制剂 Logimax? 的形式出现，协同降低血压。然而，此前的分析方法存在诸多问题，如缺乏同时测定二者组合的电位法，现有测定 MET 的电位法也存在局限性，且尚无测定 FEL 的电位法。同时，传统电极在使用中会形成水层，影响稳定性和测量准确性，这给药物分析带来了极大挑战。

为了解决这些难题，来自埃及未来大学、开罗大学、十月六日大学、艾因夏姆斯大学等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《BMC Chemistry》杂志上。

在这项研究中，研究人员采用了多种关键技术方法。首先，制备了分子印迹聚合物（Molecularly Imprinted Polymer，MIP）用于 FEL 的测定，通过非共价沉淀聚合法，获得了具有特异性识别位点的 MIP，增强了对 FEL 测定的选择性。其次，将多壁碳纳米管（Multi-walled Carbon Nanotubes，MWCNTs）掺入碳糊电极，以改善固体接触离子选择性电极（Solid Contact Ion-Selective Electrodes，SC-ISEs）的性能，提高其稳定性和响应性 。此外，利用多种仪器对制备的材料和传感器进行表征与测试，如通过扫描电子显微镜（SEM）观察 MIP 和非印迹聚合物（Non-imprinted Polymer，NIP）的表面形态，使用差示扫描量热仪（DSC）分析其热性能等。

研究结果如下：

1. MIP 的表征：SEM 图像显示，FEL 的 MIP 比 NIP 具有更多孔和粗糙的结构，这种结构有助于增强电极的选择性，因为它能更好地与目标药物分子互补结合。DSC 热谱图表明，MIP 成功去除了模板，不存在 FEL 的吸热峰。同时，MIP 的结合容量（Q）为52μmolg?1，高于 NIP 的25μmolg?1 ，这意味着 MIP 具有更高的选择性和更低的非特异性吸附。
2. 传感器性能测试：
   • 水层和电位稳定性：MWCNTs 的加入增强了离子选择性膜的疏水性，减少了水层的形成。MET/MWCNTS 传感器的长期电位稳定性良好，电位偏差仅为0.6mVh?1，而 MET/MWCNTS-Free 电极在约 12 小时后电位偏差增加到5mVh?1。
   • pH 影响：研究发现，在 pH 为 3.0 - 8.0 和 2.0 - 4.0 的范围内，MET 和 FEL 的电位相对稳定。为确保两种药物完全离子化，以便各自的电极能同时进行准确评估，实验选择 pH 7.0 测定 MET，pH 3.0 测定 FEL。
   • 浸泡时间影响：实验表明，将 MET/MWCNTS 和 FEL-MIP/MWCNTS 电极浸泡在1×10?3M的溶液中 24 小时，可分别获得 55.230 和 52.365 mV/decade 的最佳斜率。
   • 动态响应时间：两种传感器的动态响应时间约为 5.0 s，相比传统色谱方法，能更快速有效地进行药物定量分析。
   • 温度影响：在 25 - 35 °C 的温度范围内，两种传感器都表现出良好的热稳定性，但高温会对基于聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）的膜产生破坏作用。
   • 传感器选择性：电位选择性系数表明，两种电极对相关药物具有高度选择性，且受无机离子和降解产物的干扰较小，可作为稳定性指示离子选择性电极。
   
   
3. 实际应用测试：新开发的传感器用于测定 Logimax? 胶囊和加标人体血浆中的 MET 和 FEL，结果显示，MET 的平均回收率为 99.95 ± 1.687，FEL 为 97.69 ± 1.485；在加标人体血浆中，MET 回收率为 98.55 ± 1.814，FEL 为 97.06 ± 1.789 ，表明传感器检测准确性高，可用于临床和药物分析。
4. 统计比较与方法评估：通过统计比较，研究人员发现该方法所得结果与官方方法差异可忽略不计，且与其他电化学方法相比，该方法具有更好的线性范围、更低的检测限和更广泛的应用范围。

研究结论和讨论部分指出，该研究开发的新型电位分析方法成功解决了传统电位法测定 MET 和 FEL 时存在的干扰和稳定性问题。该方法能够在药物降解产物、药物制剂和人体血浆存在的情况下，准确测定 MET 和 FEL 的含量，可用于治疗药物监测，评估体内药物浓度。此外，该研究为进一步设计用于药代动力学研究的便携式传感器提供了有益的尝试，有望推动临床药物分析技术的发展，在生命科学和健康医学领域具有重要的应用价值。