环保型纳米级识别技术：基于分子印迹技术（MIP）的电化学传感器，用于药物和血清样本中阿巴卡韦的选择性检测

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Eco-friendly nanoscale recognition: a MIP-based electrochemical sensor for selective determination of abacavir in pharmaceutical and serum samples

　　本研究开发了一种基于分子印迹聚合物（MIP）和氨基功能化多壁碳纳米管（MWCNT-NH2）的电化学传感器，用于阿巴卡韦的高灵敏检测。通过光聚合在玻璃碳电极表面制备MIP，结合纳米材料增强活性表面积和孔隙率。经CV、EIS、SEM及FTIR验证结构，检测限达8.04 fM，线性范围0.2-1 pM，RSD<1.5%。选择性测试显示对阿巴卡韦的相对印迹因子>2，并在血清及药片样品中验证回收率98.99-102.01%。采用AGREE等绿色评估工具，证明该传感器兼具高效、低耗和环保特性。

　　

摘要

本文设计并制备了一种具有优势的电化学传感器，用于灵敏且选择性地分析抗病毒药物阿巴卡韦（abacavir）。该传感器结合了分子印迹聚合物（MIP）技术与纳米材料增强性能的方法。分子印迹过程通过光聚合在玻璃碳电极（GCE）表面实现，使用丙烯酰胺（ACR）作为功能单体，阿巴卡韦（ABC）作为模板药物，并通过计算方法对系统进行了优化设计。将氨基功能化的多壁碳纳米管（MWCNT-NH₂）引入聚合物网络中，以提高结合效率、活性表面积和孔隙率。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等电化学和显微表征方法验证了成功形成的分子印迹聚合物（MIP）及其特异性识别能力。通过系统的优化流程，设计出了高效的MIP传感器。结果表明，ACR-ABC/MWCNT-NH₂@MIP/GCE传感器在标准溶液和血清样本中的检测范围为0.2至1 pM，相关系数为0.999，检测限（LOD）分别为26.5 fM和8.04 fM。两种溶液中的重复性误差（RSD%）均较好（分别为1.23%和1.48%），证明了传感器的重复性。详细的选择性测试证实了该传感器在结构相似和药理相关的药物（如拉米夫定、齐多夫定、替诺福韦等）存在下仍对阿巴卡韦具有高亲和力。每种化合物的相对印迹因子（IF'）值均大于2。进一步在血清和片剂样本中验证了该传感器的灵敏度和选择性测定性能，回收率结果可靠（98.99–102.01%）。此外，还利用了分析绿色度指标方法（AGREE）、样品制备分析绿色度指标（AGREEprep）、蓝色适用性等级指数（BAGI）以及分子印迹聚合物合成分析绿色度评估工具（AGREEMIP）来评估传感器的环保性能。ACR-ABC/MWCNT-NH₂@MIP/GCE传感器展现出作为阿巴卡韦分析工具的潜在优势，具有选择性、可靠性、低成本和高效率的特点。

图形摘要

本文设计并制备了一种具有优势的电化学传感器，用于灵敏且选择性地分析抗病毒药物阿巴卡韦。该传感器结合了分子印迹聚合物（MIP）技术与纳米材料增强性能的方法。分子印迹过程通过光聚合在玻璃碳电极（GCE）表面实现，使用丙烯酰胺（ACR）作为功能单体，阿巴卡韦（ABC）作为模板药物，并通过计算方法对系统进行了优化设计。将氨基功能化的多壁碳纳米管（MWCNT-NH₂）引入聚合物网络中，以提高结合效率、活性表面积和孔隙率。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等电化学和显微表征方法验证了成功形成的分子印迹聚合物（MIP）及其特异性识别能力。通过系统的优化流程，设计出了高效的MIP传感器。结果表明，ACR-ABC/MWCNT-NH₂@MIP/GCE传感器在标准溶液和血清样本中的检测范围为0.2至1 pM，相关系数为0.999，检测限（LOD）分别为26.5 fM和8.04 fM。两种溶液中的重复性误差（RSD%）均较好（分别为1.23%和1.48%），证明了传感器的重复性。详细的选择性测试证实了该传感器在结构相似和药理相关的药物（如拉米夫定、齐多夫定、替诺福韦等）存在下仍对阿巴卡韦具有高亲和力。每种化合物的相对印迹因子（IF'）值均大于2。进一步在血清和片剂样本中验证了该传感器的灵敏度和选择性测定性能，回收率结果可靠（98.99–102.01%）。此外，还利用了分析绿色度指标方法（AGREE）、样品制备分析绿色度指标（AGREEprep）、蓝色适用性等级指数（BAGI）以及分子印迹聚合物合成分析绿色度评估工具（AGREEMIP）来评估传感器的环保性能。ACR-ABC/MWCNT-NH₂@MIP/GCE传感器展现出作为阿巴卡韦分析工具的潜在优势，具有选择性、可靠性、低成本和高效率的特点。

图形摘要