基于分子印迹聚合物的电化学传感器用于高灵敏高选择性检测JAK抑制剂巴瑞替尼

　　本研究针对巴瑞替尼治疗窗窄、现有HPLC检测方法复杂耗时的问题，开发了一种基于吡咯和2-苯基硼酸共聚的分子印迹电化学传感器。该传感器展现出极高灵敏度(LOQ达7.24×10-13 M)和优异选择性，为临床治疗药物监测提供了快速可靠的检测新方法。

　　

在精准医疗日益重要的今天，治疗药物监测（Therapeutic Drug Monitoring, TDM）已成为个体化给药的重要保障。巴瑞替尼（Baricitinib, BAR）作为一种选择性JAK1/JAK2抑制剂，广泛应用于类风湿性关节炎、特应性皮炎等免疫性疾病的治疗，特别是在COVID-19并发症治疗中也显示出重要价值。然而，这种药物存在着治疗窗窄、个体间药代动力学差异大等问题，且可能引发感染风险增加、血栓栓塞事件等严重不良反应，因此迫切需要开发快速、准确的检测方法用于临床监测。

目前，巴瑞替尼的检测主要依赖高效液相色谱法（HPLC），虽然该方法准确可靠，但存在设备昂贵、操作复杂、分析时间长等局限性，难以满足临床即时检测的需求。电化学方法虽然具有快速、灵敏、成本低等优势，但在复杂生物基质中易受干扰物质影响，选择性较差。这些技术瓶颈严重制约了巴瑞替尼治疗监测的临床应用。

为了解决这一难题，来自安卡拉大学的研究团队在《The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics》上发表了一项创新性研究，他们成功开发了一种基于分子印迹聚合物（Molecularly Imprinted Polymer, MIP）的电化学传感器，实现了对巴瑞替尼的高灵敏、高选择性检测。这种名为poly(Py-co-2-TBA)/BAR@MIP/GCE的传感器采用电聚合技术在玻碳电极表面构建了具有特异性识别位点的分子印迹聚合物薄膜，为巴瑞替尼的检测提供了新的技术方案。

研究人员采用电聚合技术制备传感器，以2-苯基硼酸为功能单体，吡咯为共单体，在玻碳电极表面形成分子印迹聚合物膜。通过电化学阻抗谱、循环伏安法和扫描电子显微镜进行表征验证，系统优化了模板与单体比例、聚合循环数、模板去除条件等关键参数，并建立了标准分析方法。研究还使用药物制剂样本进行方法验证，评估了选择性、干扰物质影响、稳定性和重现性等性能指标，最后采用AGREE和AGREEMIP工具评估了方法的绿色环保特性。

3.1. 表面形态表征

通过扫描电子显微镜（SEM）图像分析发现，分子印迹聚合物（MIP）修饰的电极表面呈现多孔粗糙结构，这种结构有利于提高结合亲和力；而非印迹聚合物（NIP）修饰的电极表面则相对光滑。这种形态差异证实了MIP表面存在专门为巴瑞替尼分子识别设计的特异性结合空腔。

3.2. 电化学表征

使用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）研究了电子传递过程。裸玻碳电极显示最高的响应，聚合后响应显著降低表明聚合物膜阻碍了电子传递，模板去除后响应恢复说明形成了选择性印迹空腔，而重新结合巴瑞替尼后响应再次降低证实了目标分子与空腔的特异性结合。EIS结果显示类似的趋势，电荷转移电阻（Rct）值的变化进一步验证了分子印迹的成功构建和传感器的识别能力。

3.3. 优化参数

系统优化了单体与模板比例（最佳1:1）、电聚合循环数（最佳5循环）、模板去除溶液（最佳pH=7.4 PBS）、模板去除扫描数（最佳30循环）和重新结合时间（最佳10分钟）等关键参数，确保传感器获得最佳性能。

3.4. 分析性能

传感器在5.00×10^?12至2.5×10^?11 M浓度范围内呈现良好线性关系，回归方程为ΔIp₂ (μA) = 2×10¹² C (M) + 12.058 (r=0.999)。检测限（LOD）和定量限（LOQ）分别达到2.17×10^-13 M和7.24×10^-13 M，显示出极高的灵敏度。

3.5. 片剂样品分析

在药物制剂检测中，传感器的回收率研究显示平均回收率为100.17%，相对标准偏差（RSD）为0.57%，偏差为-0.17%，证明方法在实际样品分析中具有很好的准确度和精密度。

3.6. 选择性研究和印迹因子

传感器对巴瑞替尼表现出优异的选择性，即使在与结构相似的托法替尼（TOF）、乌帕替尼（UPA）、鲁索替尼（RUX）和阿布罗替尼（ABR）等药物共存时，仍能有效区分目标分子，选择性因子达到9.13-9.69。

3.7. 干扰效应评估

在常见生物分子（多巴胺、抗坏血酸、尿酸、扑热息痛）和离子（Mg²⁺、K⁺、Cl^-、Na⁺、SO₄^2-）存在下，传感器仍保持良好性能，巴瑞替尼回收率在98.06%-102.96%之间，表明方法具有强的抗干扰能力。

3.8. 稳定性和重复使用性

传感器在室温下保存3天后仍保持90.04%的初始响应，表明具有良好的稳定性。同时，传感器可多次重复使用，在10次连续测量中仍保持可靠性能。

3.9. 绿色环保特性

使用AGREE和AGREEMIP工具评估显示，该方法的绿色评分分别为0.62和0.87，表明传感器制备过程具有较高的环境友好性，符合绿色化学原则。

3.10. 分析方法比较

与已报道的反相HPLC、LC-MS/MS和ZnO/α-Fe₂O₃-NPs/CPE等方法相比，本研究开发的传感器具有更宽的线性范围、更低的检测限和更好的选择性，在实用性和成本效益方面展现出明显优势。

该研究成功开发了一种基于分子印迹聚合物的电化学传感器，用于巴瑞替尼的高灵敏度和高选择性检测。传感器通过系统的优化和全面的表征，证明了其优异的分析性能和实际应用价值。与传统方法相比，该方法不仅灵敏度极高，能够检测到飞摩尔级别的巴瑞替尼浓度，而且具有出色的选择性，能够有效区分结构相似的化合物，抗干扰能力强。

更重要的是，这种传感器为解决巴瑞替尼治疗药物监测中的技术瓶颈提供了新的解决方案。其快速响应、低成本、操作简便的特点使其非常适合临床即时检测应用，有望推动个体化给药策略的实施，优化治疗效果并减少不良反应风险。同时，该传感器的绿色环保特性也符合可持续发展理念，为未来分析方法的开发提供了重要参考。

这项研究的成功不仅为巴瑞替尼的监测提供了可靠的技术手段，也为其他治疗药物的检测方法开发提供了新思路，特别是在分子印迹技术与电化学传感结合方面展示了巨大潜力，对推动精准医疗发展具有重要意义。