基于FITC荧光猝灭效应的快速检测技术：药物与血清样本中左甲状腺素(T4)的高效定量新方法

　　本研究针对现有左甲状腺素(T4)检测方法成本高、耗时长的问题，开发了一种基于荧光素异硫氰酸酯(FITC)探针的快速荧光猝灭检测技术。研究人员通过优化Tris/磷酸盐缓冲体系(pH 7.4)，实现了8.00×10-6-6.40×10-5 mol/L线性范围内的T4检测，检测限达9.60×10-6 mol/L。该方法在加标人血清中回收率达102-104%，且抗干扰能力强，为临床和制药领域的T4监测提供了简便、经济的解决方案。

　　

甲状腺激素是人体代谢调控的核心分子，其中左甲状腺素(Levothyroxine, T4)作为治疗甲状腺功能减退的主要药物，其血药浓度监测至关重要。然而现有检测技术面临两难困境：高效液相色谱(HPLC)和质谱(LC-MS/MS)虽精准但设备昂贵，而常规分光光度法又缺乏足够灵敏度。更棘手的是，T4易与常见药物（如环丙沙星、阿仑膦酸钠）和金属离子（Fe³⁺、Al³⁺）发生相互作用，导致传统检测方法结果失真。这些瓶颈严重制约了基层医疗机构和药企的质控能力，亟需开发兼具经济性和可靠性的新型检测技术。

在这项发表于《Journal of Fluorescence》的研究中，Enas T. Abdel-Salam团队创新性地利用荧光素异硫氰酸酯(FITC)的荧光猝灭效应，建立了T4快速定量方法。通过系统优化缓冲体系、温度等参数，研究人员发现T4与FITC在生理pH条件下通过静电作用产生特异性结合，其动态猝灭过程符合Stern-Volmer模型。该方法仅需6分钟即可完成检测，较传统HPLC提速7倍以上。

关键技术包括：

1. 1.

   荧光光谱法测定T4-FITC复合物的结合常数

2. 2.

   采用Tris/磷酸盐双缓冲体系(pH 7.4)优化反应条件

3. 3.

   标准加入法验证血清样本回收率(102-104%)

4. 4.

   Stern-Volmer和Lineweaver-Burk模型分析猝灭机制

5. 5.

   干扰实验评估常见药物/金属离子的影响

【检测性能验证】

在8.00×10^-6-6.40×10^-5 mol/L范围内，Tris和磷酸盐缓冲体系均呈现优异线性(r²>0.96)。检测限分别为9.60×10^-6 mol/L和8.80×10^-6 mol/L，满足USP对制剂质量控制的要求。

【猝灭机制解析】

温度实验显示猝灭常数(K_SV)随温度升高而增大(25℃时1.38×10³ mol^-1L)，证实为动态猝灭主导。Lineweaver-Burk分析测得结合常数K_a=3.33×10⁴ L/mol，表明T4与FITC存在强相互作用。

【抗干扰能力】

在Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺等离子及环丙沙星等药物存在时，方法仍保持稳定。10%干扰阈值实验显示，Al³⁺的耐受浓度达3.2×10^-5 mol/L。

【血清检测验证】

标准加入法在加标人血清中获得102.02-103.93%的回收率，证明该方法适用于复杂生物样本分析。

该研究突破性地将荧光猝灭效应应用于甲状腺激素检测，其创新价值体现在三方面：首先，方法成本仅为LC-MS/MS的1/10，使基层单位也能开展精准检测；其次，动态猝灭机制的阐明为开发其他激素检测方法提供理论范式；最后，绿色评估(AGREE=0.69)显示该方法符合可持续发展理念。虽然目前灵敏度尚不及超痕量检测需求，但在制药质控和临床大剂量监测场景中，这种"够用就好"的策略恰恰解决了实际痛点。未来通过探针修饰和微流控技术集成，有望进一步拓展其在床旁检测(POCT)中的应用前景。