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一种环保的二阶导数同步荧光法用于片剂和血浆样品中恩格列净与西他列汀的测定

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这对糖尿病患者为何重要

许多2型糖尿病患者同时服用两种现代药物以更安全地控制血糖。医生和药师需要可靠的方法来检查片剂和血液中这类药物的含量是否正确。本研究介绍了一种能够同时测量两种药物的实验室检测方法,所需样本量很小,并将能耗、废物和有害化学品降到最低。

Figure 1. 从患者血样到清晰读数:用温和的实验室光代替大量溶剂来检测两种降糖药。
Figure 1. 从患者血样到清晰读数:用温和的实验室光代替大量溶剂来检测两种降糖药。

协同起效的两种药物

研究聚焦于恩格列净与西他列汀,这两种药物常被合用。恩格列净促使肾脏将多余的葡萄糖随尿液排出,而西他列汀则帮助胰腺分泌更多胰岛素并减少肝脏释放葡萄糖。由于作用机制不同,联合用药可以在低风险的低血糖下改善血糖控制。为保障用药安全,实验室必须能够在片剂和血样中准确测定这两种药物。

同时检测两种药物的难题

两种药物在特定波长光照下都会发出微弱荧光,这一特性理论上可用于定量分析。但实际上它们的荧光谱严重重叠,普通荧光方法难以在混合样品中将它们区分开。现有的高性能技术,如先进的液相色谱,可以分离并测定它们,但这些方法更慢、成本更高,并使用较大量的有机溶剂产生化学废弃物。

Figure 2. 一种改良的光学检测如何将两种降糖药重叠的荧光分解为清晰、各自独立的信号,并减少废弃物。
Figure 2. 一种改良的光学检测如何将两种降糖药重叠的荧光分解为清晰、各自独立的信号,并减少废弃物。

更清晰、更环保的读荧光方式

研究者通过结合两种荧光测量的改进方法解决了这一问题。首先,他们采用“同步”扫描,协调改变激发光与测量光。其次,他们将结果转换为二阶导数信号,这在数学上可以锐化峰形并减少重叠。通过调节扫描波长间隔、溶液酸度和溶剂选择等关键条件,他们找到了使恩格列净与西他列汀在不同波长产生清晰分离峰的位置,互不干扰。

在片剂和血浆中验证准确性

确定检测条件后,团队对方法的性能进行了严格验证。他们证明了信号随药物浓度在实际样品期望范围内呈线性增加,且可可靠检测到的最低含量远低于患者体内的典型水平。对实验配制混合物、研碎的商品片剂以及已加入已知量药物的人体血浆样品的分析显示,方法回收率接近准确值。对溶液酸度或扫描间隔等小幅变化的耐受性也表明该程序稳定,适合日常质量控制。

评估环境影响

除了性能,作者还系统评估了该方法对环境的友好程度。他们应用数种既定的“绿色化学”评分体系,考察溶剂使用、危险性、能耗和操作便利性等方面。综合这些工具评估,该新方法的得分优于典型色谱法和此前报道的紫外法。它使用适量甲醇,避免复杂的萃取步骤,运行快速,且仅需常规实验设备,从而共同减少化学废物、碳排放和操作负担。

对日常医疗的意义

简言之,该研究提出了一种快速且灵敏的方法,可在相对环保的实验条件下同时检测片剂和血液中的两种常用糖尿病药物。通过锐化对微弱荧光的读出,该方法无需额外分离步骤即可分辨并定量每种药物,同时降低成本与废物。这类方法可帮助药厂与临床实验室更高效、环境影响更小地监控治疗,既保障患者安全,又推动制药检测的绿色化。

引用: Mohamad, A.A.A., Almrasy, A.A., Abdelazim, A.H. et al. Eco-friendly second-derivative synchronous fluorescence method for the determination of empagliflozin and sitagliptin in tablets and plasma samples. Sci Rep 16, 15708 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-53178-z

关键词: 恩格列净, 西他列汀, 荧光分析, 绿色分析化学, 糖尿病药物