光纖傳感—分子印跡—熒光分析法在線監(jiān)測異丙酚濃度的研究.pdf

1、異丙酚(2，6-二異丙基苯酚)是超短效靜脈麻醉藥，廣泛用于誘導(dǎo)麻醉、維持麻醉及鎮(zhèn)靜。異丙酚在人體中代謝速度很快，需要連續(xù)輸注，而藥物代謝的個(gè)體差異較大，所以需要實(shí)時(shí)在線對異丙酚監(jiān)測及信息反饋。 異丙酚的血藥濃度檢測，常用高效液相色譜(紫外、熒光、質(zhì)譜及電化學(xué)檢測)或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等方法。生物樣品的前處理主要采用液—液萃取或固相萃取法。但均為離線的取樣分析，不利于樣品的實(shí)時(shí)分析。因此，發(fā)展建立在線分析異丙酚的技術(shù)和方法，對于臨

2、床用藥的安全有效具有重要意義。 光纖化學(xué)傳感器是一種連續(xù)、可逆、選擇性感受某一化學(xué)量的裝置，具有高靈敏、重量小、體積輕、高通量等特點(diǎn)。光輻射由光纖直接導(dǎo)入樣品檢測，避免了取樣后再送到實(shí)驗(yàn)室檢測的繁瑣，尤其適合用于在線檢測生物樣品中的藥物濃度變化。 熒光光譜分析具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、方法簡便等優(yōu)點(diǎn)，適用于藥物監(jiān)測領(lǐng)域。隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，熒光分析也在藥物監(jiān)測領(lǐng)域表現(xiàn)出其優(yōu)越性。光纖傳感技術(shù)與熒光光譜分析結(jié)合，可以提高

3、其對分析物響應(yīng)的靈敏性。分子印跡技術(shù)的出現(xiàn)為提高光纖傳感技術(shù)的選擇性提供了重要的潛在力量。 分子印跡技術(shù)是近年迅速發(fā)展起來的制備對目標(biāo)分子具有預(yù)定選擇性識(shí)別聚合物的技術(shù)。此技術(shù)將待分析目標(biāo)分子(又稱印跡分子)作為模板，與功能化單體通過共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵結(jié)合，再與過量交聯(lián)劑一起發(fā)生聚合反應(yīng)，形成聚合物后再將印跡分子從聚合物中抽提出來。這樣在聚合物中便留下了與模板分子大小和形狀相匹配的立體孔穴，同時(shí)孔穴中包含了精確排列的與模板分子官能

4、團(tuán)互補(bǔ)的由功能單體提供的功能基團(tuán)，這樣的空穴將對模板分子具有選擇識(shí)別特性。分子印跡聚合物對目標(biāo)分子的選擇識(shí)別特性可以與天然生物分子識(shí)別系統(tǒng)如抗體-抗原、酶-底物的專一性相媲美。與生物抗體相比，印跡聚合物還具有針對特殊物質(zhì)制備的預(yù)定性、可以反復(fù)使用的可逆性、耐酸、堿、及有機(jī)溶劑等優(yōu)點(diǎn)。在分離科學(xué)的應(yīng)用中，如對映體和異構(gòu)體的拆分、色譜分析、固相萃取、傳感器等領(lǐng)域，分子印跡聚合物的特異選擇性得到積極地應(yīng)用。 本文的目的是利用光纖傳感技

5、術(shù)、分子印跡技術(shù)和熒光分析這幾種先進(jìn)研究的結(jié)合點(diǎn)，消除生物樣品中內(nèi)源成分和相似物的干擾，建立一種在線分析麻醉異丙酚藥物濃度的方法。本文以異丙酚為模板分子，甲基丙烯酸作為的功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇酯做交聯(lián)劑，成功地合成了異丙酚分子印跡聚合物及其聚合物膜，用于對異丙酚高度選擇性的識(shí)別。對功能單體、異丙酚和交聯(lián)劑三者的比例等反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。通過掃描電鏡、透射電鏡、紅外光譜、高效液相等技術(shù)對異丙酚分子印跡聚合組成結(jié)構(gòu)、結(jié)合性能等進(jìn)行表征。

6、平衡結(jié)合實(shí)驗(yàn)顯示，分子印跡聚合物對異丙酚吸附量明顯大于非印跡聚合物。Scatchard分析表明，印跡聚合物主要存在兩類不同的結(jié)合位點(diǎn)，對異丙酚有特異選擇性。分子印跡聚合物高親和力的結(jié)合位點(diǎn)的離解常數(shù)為Kd<,1>=0.4882mol/L，最大表觀結(jié)合常數(shù)Qmax1=23.47μmol/g；低親和力的結(jié)合位點(diǎn)的離解常數(shù)為Kd<,2>=5.73 lmol/L，最大表觀結(jié)合常數(shù)Q<,max>2=153.90μmol/g。異丙酚在聚合物上達(dá)到結(jié)

7、合平衡只需2min，洗脫時(shí)間也是2min，響應(yīng)時(shí)間低于異丙酚的代謝速度，非常適合應(yīng)用于異丙酚的快速分離檢測。 在考察異丙酚的紫外、熒光光譜性質(zhì)，以及不同pH值介質(zhì)對異丙酚和血漿熒光性質(zhì)影響的基礎(chǔ)上，建立了熒光分光光度法測定異丙酚靜注乳劑含量的方法，較常用的方法比較，此法操作簡便快速，更適用于異丙酚靜注乳劑的質(zhì)量監(jiān)控。 將光纖傳感技術(shù)與熒光光譜分析方法結(jié)合，建立了“光纖熒光傳感在線檢測異丙酚”的檢測系統(tǒng)。由氙燈光源發(fā)出的光

8、經(jīng)凸透鏡聚焦、干涉濾光片選擇特定波長進(jìn)入光纖，由光纖傳輸?shù)竭_(dá)裝有樣品的流通池，被測物質(zhì)受激發(fā)出熒光，經(jīng)探測光纖收集，傳輸至光電倍增管，將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并放大。樣品由蠕動(dòng)泵通過載流代入流通池，由光纖檢測。在光纖熒光傳感檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了光纖熒光傳感在線檢測異丙酚的方法。在111.1 μg/mL濃度范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度與異丙酚濃度成線性關(guān)系。方法回收率為101.1～119.4％，日內(nèi)日間精密度分別為4.8％，6.6％。 在生

9、物樣品的監(jiān)測中，存在著樣品中復(fù)雜成分對檢測的干擾，被測組分與干擾組分間光譜信號(hào)重疊、背景吸收等各種影響因素，致使缺乏對分析物高選擇性的識(shí)別能力，因此樣品的純化前處理在快速、可靠的在線分析中起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的樣品前處理方法常常耗時(shí)，效率低，對樣品的分離缺乏選擇性。用于生物樣品的在線分離材料需要對分析物有特異識(shí)別能力。 本文探索了分子印跡聚合物在輔助光纖傳感技術(shù)在藥物分析在線監(jiān)測中的應(yīng)用的可能性，采用本文合成的異丙酚分子印跡