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用于HIV药物检测的生物相容性碲化钯量子点放大生物传感器
摘要： 茚地那韦（IDV）是一种强效且耐受性良好的蛋白酶抑制剂类抗逆转录病毒（ARV）药物，作为人类免疫缺陷病毒（HIV）高效抗逆转录病毒治疗（HAART）的组成部分使用。该药物经肝脏首过代谢，此过程由微粒体细胞色素P450-3A4酶（CYP3A4）催化，可能导致有利或不良的药代动力学特征。因此在HIV治疗期间对IDV进行治疗药物监测（TDM）至关重要，既能预防其首过代谢的不良反应，又能优化个体化给药方案。生物传感器因其高灵敏度和实时响应特性，现已成为即时检测（POCT）中TDM评估的首选诊断工具。 本研究通过硫醇和碳二亚胺共价键合化学技术，将CYP3A4（硫醇盐酶）与巯基乙酸包被的碲化钯量子点（TGA-PdTeQD）薄膜沉积于半胱胺功能化金盘电极（Cyst|Au）表面，制备了IDV电化学生物传感器。通过500 mV/s扫描速率下的循环伏安法（CV）测定该生物传感器（CYP3A4|TGA-PdTeQD|Cyst|Au）的电化学特征，并记录特征还原峰电位值-0.26 V处的传感器响应。该茚地那韦生物传感器的灵敏度、线性范围（LR）和检测限（LOD）分别为4.45±0.11 μA nM?1 IDV、0.5-1.0 nM IDV（即3.6×10??-7.1×10?? mg/L IDV）和4.5×10?? mg/L IDV。其两个分析参数（LR和LOD）值比茚地那韦最大血浆浓度（Cmax）值（0.13-8.6 mg/L IDV）低达四个数量级。 该IDV生物传感器成功用于检测含溶解茚地那韦片剂的人血清样本，证实其适用于治疗药物监测应用——可在服药后1-2小时内获取的即时检测样本中检测极低药物浓度。
关键词： 人血清、检测限、茚地那韦、碲化钯量子点、循环伏安法、电化学传感器、细胞色素P450-3A4
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于核壳结构碲化钯量子点-血红素硫醇盐细胞色素的茚地那韦药物检测生物传感器
摘要： 茚地那韦是一种第一代HIV蛋白酶抑制剂类抗逆转录病毒（ARV）药物。由于个体间茚地那韦代谢速率存在差异，临床医生和药理学家迫切需要能实时测定合适剂量的传感器设备。本研究通过用生物相容性的核壳结构3-巯基丙酸（3-MPA）包覆碲化钯量子点（PdTeQD）和血红素硫醇盐细胞色素P450-3A4（CYP3A4）酶对半胱胺修饰的金电极（Cyst|Au）进行功能化，开发出一种茚地那韦生物传感器。采用3-巯基丙酸（3-MPA）包覆PdTeQD以提高其反应活性、生物相容性和热稳定性。小角X射线散射（SAXS）研究表明，3-MPA-PdTeQD颗粒形成直径为4.7 nm的核壳结构。傅里叶变换红外光谱（FTIR）实验通过特定的COOH和CH2特征吸收峰证实了3-MPA-PdTeQD的形成。量子点的紫外-可见（UV-Vis）分光光度分析显示在约320 nm处出现宽特征吸收带，对应带隙能量（Eg）值为3.87 eV，表明该量子点为半导体材料。生物传感器（即CYP3A4|3-MPA-PdTeQD|Cyst|Au）的循环伏安（CV）响应表明，0.26 V是测定茚地那韦代谢的合适电位。该生物传感器对茚地那韦的灵敏度、动态线性范围（DLR）和检测限（LOD）值分别为0.0218 μA/nM、0.0004–0.01 nM（即3×10?7 ?7×10?6 mg L?1）和0.023×10?7 mg L?1。检测限值低于茚地那韦通常在服药8小时后测量的最大血浆浓度（Cmax）值（0.13–8.6 mg L?1）。较低的动态线性范围值使该生物传感器适用于即时检测，在给药后几分钟内，生理样本中的茚地那韦浓度预计将达到ng L?1水平。
关键词： 细胞色素P450-3A4酶、碲化钯量子点、抗逆转录病毒药物、茚地那韦、电化学生物传感器、药物代谢
更新于2025-09-16 10:30:52