基于表面分子印迹技术的超微电极传感体系及蒽醌类药物的检测研究

The determination of anthraquinone drug is clinically significant, because the drug toxicity can be caused by the accumulated dose. However, it is still difficult to develop a specific and sensitive method for determination of anthraquinone drug in vivo. Compared with time-distributed sampling and detection, the method that on-line monitoring of drugs in vivo can accurately reveal the metabolism of drugs. Therefore, an ultramicroelectrode sensing platform based on surface molecular imprinted polymer is planned. Electropolymerization method is used for preparing the surface molecular imprinted polymer with anthracene ring as the template molecule. The sensing platform is modified with graphene nanosheets and microdialysis probe in order to enhance the sensitivity and anti-interference ability, respectively. Scanning electron microscopy, spectrum technology, and electrochemical technology are used to investigate the physical property and molecular recognition ability. The detection condition is optimized. As a result, a specific and sensitive method for in vivo determination of anthraquinone is developed, which is meaningful for the development and perspective of pharmaceutical analysis method.

蒽醌类抗癌药物的毒性与体内积累剂量有明显关系，控制体内蒽醌药物含量具有重要临床意义。然而建立对蒽醌药物专属性强、灵敏度高、能够活体在线检测的药物分析方法仍然是研究的难点。相比于按时间点分散式采样的分析方法，活体在线监测能更真实地表达药物的体内动态变化过程。针对此问题，本研究拟建立一种基于表面分子印迹超微电极的新型药物分析方法。以蒽醌类药物共有的蒽环结构作为“通用型”模板分子，采用电化学聚合技术，在超微电极表面制备具有特异性识别能力的表面分子印迹聚合物膜；采用石墨烯修饰超微电极以提高检测的灵敏度，微透析探针提高抗干扰能力；扫描电子显微镜技术、光谱技术、和电化学技术表征物理化学性质和特异性识别能力。优化电化学检测条件，进行方法学验证；从而建立无需样品前处理、专属性强、灵敏度高、活体在线的分析方法，并应用于生物体内多种蒽醌类药物的活体在线检测和毒性控制，为蒽醌类药物的分析提供新的思路和方法。

建立专属性强、灵敏度高、能够活体在线检测的药物分析新方法，对于药理研究和临床治疗具有重要意义。本研究旨在构建分子印迹复合材料修饰的超微电极传感体系，以实现对蒽醌类药物的在线灵敏分析。本研究工作设计并合成了新型的咔唑衍生物（3，6-二氨基9-乙基咔唑），并以其为功能单体进行了电化学聚合制备表面分子印迹聚合物的研究。研究发现，功能单体的浓度、电化学聚合时间、功能单体与模板分子比例等因素对分子印迹聚合物膜的电化学传感性能有显著影响。功能单体与模板分子之间的氢键作用力、pi-pi作用力是形成特异性识别能力的关键。在优化的实验条件下，基于咔唑衍生物的分子印迹聚合物对蒽醌类药物展示出了特异性识别能力，为电化学传感器提供了可靠的专属性。通过在超微电极界面自组装还原态石墨烯纳米片，可实现高电化学活性面积、高催化能力分子印迹聚合物复合材料的制备。研究发现，还原态石墨烯纳米片的引入显著提高了蒽醌类药物检测的灵敏度，为体内痕量蒽醌药物的检测提供了可能性。此外，通过超微电极与微透析探针的结合，有效消除了生物基质对蒽醌类药物测定的干扰，为传感器在线连续分析提供了保障。该研究为新型分子印迹聚合物复合材料的制备提供了数据，为蒽醌类药物的分析提供了新的思路和方法。