黃 菲，周 慧，毛云飛，沈 明，金黨琴，錢 琛

（1. 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院， 江蘇 揚(yáng)州 225127； 2. 揚(yáng)州大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院， 江蘇 揚(yáng)州 225002 ）

高血壓 （hypertension） 和高血脂（hyperlipoidemia）是兩種病理不同卻密切相關(guān)的常見慢性病，極易引起人體心臟、大腦、腎臟等重要器官一系列功能性或器質(zhì)性損害（如心梗、中風(fēng)、腎衰等），甚至死亡，已成為誘發(fā)心腦血管系統(tǒng)疾病的罪魁禍?zhǔn)譡1]。國(guó)家心血管病中心2020 年發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告表明，我國(guó)現(xiàn)有高血壓患者約2.45 億，高血脂患者約1.6 億[2]。由于這兩種疾病難以根治，效費(fèi)比最高的治療手段就是長(zhǎng)期進(jìn)行藥物控制。因而，抗高血壓和調(diào)血脂藥物的作用不言而喻，其品質(zhì)檢驗(yàn)也始終都是研究熱點(diǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)，這兩類藥物的測(cè)定主要借助色譜、光譜、質(zhì)譜、毛細(xì)管電泳、流動(dòng)注射分析、固相/液相微萃取等分析方法及各種聯(lián)用技術(shù)，取得了不錯(cuò)的效果，但也存在靈敏度低、耗時(shí)長(zhǎng)、成本高等問題。近年來(lái)，納米復(fù)合物修飾電極因具有出色的使用性能，廣泛用于上述藥物的檢測(cè)分析，成果斐然。有鑒于此，本文簡(jiǎn)述最近十年該領(lǐng)域的發(fā)展及研究概況，以期能為醫(yī)療及制藥行業(yè)的發(fā)展提供一定的參考。

1 納米復(fù)合物的類別

從組成來(lái)看，廣義的納米復(fù)合物可分為三類：（1）傳統(tǒng)型（Classic Type）：所有組分均為納米材料，復(fù)合物集成各組分性能，發(fā)揮協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)最大功效，如“金屬納米顆粒+石墨烯”、“分子印跡膜納米顆粒+碳納米管”等體系。（2）混合型（Mixed Type）：主要組分中，部分為納米材料，其余為特定的無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)。兩者各自分工，前者體現(xiàn)納米材料的固有特性（如導(dǎo)電性、吸附性、催化性等），后者往往起到分散劑、穩(wěn)定劑、連接劑和傳感平臺(tái)的作用，甚至還可強(qiáng)化納米材料的某些性質(zhì)，如“碳納米管+離子液體”“無(wú)機(jī)氧化物納米顆粒+殼聚糖”等體系。（3）衍生型（Derivation Type）：主要組分為單一納米材料，通過(guò)共價(jià)鍵合、摻雜、嵌入、沉積等方式，在表面或內(nèi)部引入其他不同原子、分子或功能基團(tuán)，納米材料的穩(wěn)定性、兼容性、親/疏水性等某種性能得到改善，如“環(huán)糊精修飾的碳納米管”“長(zhǎng)鏈烷胺修飾的金屬納米顆粒”等體系。

2 納米復(fù)合修飾電極的應(yīng)用研究概況

常用的抗高血壓藥有五類：利尿劑、β-受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑、血管緊張素II受體阻滯劑、鈣通道阻滯劑。調(diào)血脂藥有兩類：HMG-CoA 還原酶抑制劑、苯氧芳酸類[1]。文獻(xiàn)[3]已對(duì)前三類抗高血壓藥中的代表性藥物氫氯噻嗪、普萘洛爾、卡托普利的納米電化學(xué)傳感器研究進(jìn)展進(jìn)行了描述，為避免重復(fù)，這里僅討論后四類藥物[3]。抗高血壓藥、調(diào)血脂藥為數(shù)眾多，考慮同一類型化學(xué)性質(zhì)相似，面面俱到似無(wú)必要。因此，本文以國(guó)家衛(wèi)健委、醫(yī)保局、人社部近年來(lái)相繼頒布的《國(guó)家基本藥物目錄（2018 年版）》及《國(guó)家基本醫(yī)療保險(xiǎn)、工傷保險(xiǎn)和生育保險(xiǎn)藥品目錄（2020年）》為基礎(chǔ)，選取臨床上使用廣、用量大、療效好的成熟藥物進(jìn)行探討。

2.1 在抗高血壓藥物檢測(cè)中的應(yīng)用研究

2.1.1 血管緊張素II 受體阻滯劑

又稱為沙坦類藥物，其通過(guò)阻斷血管緊張素II 的縮血管作用，從而擴(kuò)張血管、降低血壓，代表性藥物是氯沙坦（Losartan，LST）[1]。

Silva 等[4]將固定有碳黑納米顆粒且呈現(xiàn)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的殼聚糖修飾到玻碳電極表面，通過(guò)循環(huán)伏安法（CV）研究了LST 的電化學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)其在電極上產(chǎn)生一不可逆氧化峰。采用方波伏安法（SWV）進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為0.479 μM。與傳統(tǒng)的紫外-可見分光光度法（UV）對(duì)照，藥樣檢測(cè)結(jié)果高度一致。Ghanbari 等[5]通過(guò)優(yōu)化沉積電位和時(shí)間，在玻碳電極表面依次固載還原態(tài)氧化石墨烯（RGO）、殼聚糖、Au 納米顆粒和 Zn 納米花，得到納米復(fù)合物修飾電極。借助掃描電鏡（SEM）、X-射線衍射（XRD）、X-射線光電子能譜（XPS）、紅外反射光譜（FT-IR）、拉曼光譜（Raman）進(jìn)行表征。CV 結(jié)果表明，2H++2e-參與了LST 的電化學(xué)氧化過(guò)程。采用示差脈沖伏安法（DPV）進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為0.073 μM。Bagheri 等[6]以甲基丙烯酸為功能單體、乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑、2-2’-偶氮異丁腈為引發(fā)劑、氯仿為聚合溶劑，合成了一種高選擇性的LST 分子印跡膜。將石墨粉、石墨烯納米片、離子液體按一定比例混合后制備復(fù)合物修飾碳糊電極，再將分子印跡膜固定到電極表面，形成電位型傳感器，呈現(xiàn)良好的能斯特響應(yīng)。LST濃度線性范圍為3.00×10-9~1.00×10-2M，跨越 7 個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)限為1.82×10-9M。傳感器響應(yīng)時(shí)間僅為6 s，穩(wěn)定性至少3 個(gè)月，可用于藥樣及人體尿樣分析。

2.1.2 鈣通道阻滯劑

鈣通道阻滯劑通過(guò)阻斷心肌和血管平滑肌細(xì)胞膜上的鈣離子通道，抑制細(xì)胞外鈣離子內(nèi)流，降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平，從而松弛血管、降低血壓[1]。一般分為兩大類：

（1）二氫吡啶類

又稱為地平類藥物，代表性藥物是氨氯地平（Amlodipine，ADP）[1]。

Emami 等[7]在玻碳電極表面依次固載多壁碳納米管（MWCNTs）及聚L-甲硫氨酸功能化的Au納米顆粒，得到修飾電極。CV 結(jié)果表明，電極能夠催化ADP 的電化學(xué)氧化。采用DPV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為1 nM。Lou 等[8]以四水合醋酸鎳（II）和鉬酸銨作為前驅(qū)體，通過(guò)超聲化學(xué)輔助合成方式，制備出多孔的“NiMoO4-殼聚糖”納米復(fù)合物，借助能量色散 X 射線譜（EDX）、透射電鏡（TEM）、SEM、XRD 和 CV 進(jìn)行表征，并固載到玻碳電極表面。修飾電極對(duì)ADP 具有良好的電催化活性，吡啶環(huán)上的氨基發(fā)生不可逆氧化，2H++2e-參與其中，電極過(guò)程受擴(kuò)散控制。采用DPV 測(cè)定，ADP 濃度線性范圍為0.025~373.6 μM，跨越4 個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)限為 4.62 nM。Naikoo 等[9]在羧基化的多壁碳納米管（MWCNTs）里滴加 Cu（NO3）2溶液，通過(guò)超聲、攪拌、離心等方式，合成出固態(tài)f-MWCNTs/Cu 納米顆粒雜化物，將其與碳粉、石蠟油按一定比例混合制備“f-MWCNTs-Cu 納米顆?！毙揎椞己姌O，并進(jìn)一步活化，然后在電極表面動(dòng)態(tài)電位沉積Ag 納米顆粒，得到最終的復(fù)合物修飾電極，借助XRD、SEM、CV 和電化學(xué)阻抗（EIS）進(jìn)行表征。通過(guò)CV、EIS 和計(jì)時(shí)電量法研究了ADP 的電化學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)其在電極上產(chǎn)生一不可逆的氧化峰，電極過(guò)程受吸附控制，2H++2e-參與反應(yīng)，求得電子轉(zhuǎn)移系數(shù)α 為0.254，表觀電子轉(zhuǎn)移速率常數(shù)kapp為9.39×10-5（cm·s-1），ADP在電極表面的吸附量為12.23×10-10（mol·cm-2）。采用方波吸附溶出伏安法進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為5.16×10-10M，可用于藥樣及人體血漿樣、血清樣、尿樣分析。復(fù)合物中三種納米材料之間的協(xié)同作用使ADP 的痕量檢測(cè)得以實(shí)現(xiàn)。Fathirad 等[10]合成出一種導(dǎo)電性“離子液體聚合物-Fe3O4納米顆粒”復(fù)合物，通過(guò)核磁（NMR）、FT-IR、XRD、SEM進(jìn)行表征，并涂覆至玻碳電極表面。修飾電極能夠大幅增加ADP 的氧化峰電流，降低過(guò)電位。電極過(guò)程不可逆且受擴(kuò)散控制，存在2H++2e-轉(zhuǎn)移，求得電子轉(zhuǎn)移系數(shù)α 為0.44。采用DPV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為0.36 nM，低于諸多文獻(xiàn)值。兩種材料的結(jié)合，大幅提高了電極的導(dǎo)電性，加速了電極界面的電子轉(zhuǎn)移。Beitollahi 等[11]制備了一種“磁性核殼型Fe3O4@SiO2納米顆粒+MWCNTs”復(fù)合物修飾碳糊電極，采用SWV 可在實(shí)際樣品中同時(shí)檢測(cè)ADP 和氫氯噻嗪。Madhuri 等[12]通過(guò)還原乙二醇的方法合成出“Pd-Ag 雙金屬納米顆粒+RGO”復(fù)合物，涂覆至玻碳電極表面，采用TEM 和EDX進(jìn)行表征。ADP 在修飾電極上產(chǎn)生靈敏的氧化峰，采用DPV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為0.007 μM。在生物樣品及藥樣中，電極能同時(shí)檢測(cè)ADP、對(duì)乙酰氨基酚及多巴胺。Dehdashit 等[13]通過(guò)溶膠—凝膠法合成了一種摻Pt 的NiO 納米顆粒，借助XRD、EDX、SEM 進(jìn)行表征，并固定在MWCNTs修飾玻碳電極表面。采用DPV 進(jìn)行測(cè)定，電極能同時(shí)測(cè)定ADP 和吡羅昔康，檢測(cè)限為0.092 μM和 0.061 μM。Arvand 等[14]制備了一種“CeO2-Au納米纖維+氧化石墨烯（GO）”復(fù)合物修飾玻碳電極，該復(fù)合物具有三維納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)TEM、SEM、EDX、FT-IR 進(jìn)行表征。其中，CeO2-Au 納米纖維由電紡技術(shù)合成，然后在空氣中進(jìn)行退火處理。修飾電極對(duì)ADP 氧化的催化效果明顯，采用DPV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為 2.5 nM。Atta 等[15]在陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉存在的情況下，制備了一種“NdFeO3納米顆粒+甘氨酸+CNTs”復(fù)合物修飾碳糊電極，電極具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、表面抗污性、穩(wěn)定性及巨大的比表面積，能加速電子轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)ADP 的電化學(xué)響應(yīng)。藥物濃度線性范圍為0.003~200 μM，跨越5 個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)限為0.704 nM，能夠?qū)崿F(xiàn)ADP 和抗壞血酸的同時(shí)測(cè)定。此外，該小組通過(guò)逐層組裝（layer-by-layer）的方式制備了一種“18-冠-6+RGO+離子液晶+MWCNTs”復(fù)合物修飾玻碳電極，將冠醚引入復(fù)合物中以增強(qiáng)選擇性。修飾電極能夠?qū)崿F(xiàn)抗壞血酸、多巴酚丁胺、對(duì)乙酰氨基酚和ADP 的同時(shí)測(cè)定，四者的濃度線性范圍依次為0.4~40 μM、0.02~40 μM、0.001~20 μM 和 0.008~30 μM，檢測(cè)限分別為 9.24 nM、0.497 nM、0.0906 nM 和0.139 nM[16]。Arkan 等[17]制備了一種“石墨烯（GR）+殼聚糖”納米復(fù)合物修飾玻碳電極，能夠顯著提高ADP 的氧化峰電流。測(cè)定時(shí)，檢測(cè)限為0.6 μM。Amiri 等[18]發(fā)現(xiàn)對(duì)甲苯磺?；δ芑腃 納米顆粒親水性好，對(duì)ADP 有很強(qiáng)的親和性，后者能強(qiáng)烈吸附在顆粒表面，這可能源于ADP 分子中的芳環(huán)與表面磺化C 納米顆粒之間的π-π重疊作用。將納米顆粒固載到玻碳電極表面，利用這種吸附作用，可靈敏檢測(cè)ADP。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ADP 在電極上發(fā)生不可逆氧化，電極過(guò)程受吸附控制。屬于Langmuir 吸附模式，求得結(jié)合常數(shù)為7.5×104M-1。采用DPV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為1.0 nM。

（2）非二氫吡啶類

非二氫吡啶類藥物和鈣通道空隙的結(jié)合位點(diǎn)與地平類不同，其不僅能降血壓，還可以治療心律失常，代表性藥物是維拉帕米（Verapamil，VPM）和地爾硫草卓（Diltiazem，DTZ）[1]。

Oliveira 等[19]制備了一種聚烯丙胺膜功能化的MWCNTs 修飾玻碳電極，采用方波吸附陽(yáng)極溶出伏安法在H2SO4溶液中測(cè)定VPM，檢測(cè)限為3.6×10-9M，藥樣檢測(cè)結(jié)果與UV 法無(wú)顯著差別。Ahmed 等[20]構(gòu)建了一系列“CNTs+TiO2納米管”復(fù)合物修飾碳糊電極，碳糊中含有β-環(huán)糊精、殼聚糖或冠醚，可對(duì)VPM 進(jìn)行電位測(cè)定，濃度線性范圍寬至4 個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)限為μM 級(jí)。Attaran等[21]制備了一種Co3O4-SnO2納米粉末修飾碳糊電極，發(fā)現(xiàn)DZT 在電極上產(chǎn)生一不可逆氧化峰，采用DPV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為15 nM，可用于藥樣及人體尿樣、血漿樣分析。Elfiky 等[22]通過(guò)水凝膠聚合物模板法合成了一系列具有三維層級(jí)結(jié)構(gòu)、花簇狀的“蒙脫石+ZnO”納米雜化物，采用FT-IR、XRD、SEM、EDX、TEM 等進(jìn)行表征。性能最優(yōu)的雜化物具有最高的比表面積和最低的電阻率，其中，ZnO 納米球的平均粒徑為5.49 nm，組裝成納米柱。間距范圍1.1~7.4 nm 的蒙脫石剝皮層包埋在柱中，形成最終的花簇狀結(jié)構(gòu)。復(fù)合物固載到電極上，修飾電極顯示出優(yōu)良的導(dǎo)電性和電催化活性。測(cè)定時(shí)，DZT 檢測(cè)限分別為0.177 和0.21 nM。Gevaerd 等[23]通過(guò)調(diào)整組分含量比例，合成了一系列不同尺寸、由十二烷基硫醇包覆的Au納米顆粒。將其固定到玻碳電極表面，選擇電催化活性最高的Au 納米顆粒作為傳感物質(zhì)。發(fā)現(xiàn)DZT 在修飾電極上可產(chǎn)生電化學(xué)響應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程為EC 模式。采用線性掃描伏安法（LSV）進(jìn)行測(cè)定，隨著DZT 濃度增加，陰極峰電流線性下降，檢測(cè)限為0.5 nM。

2.2 在調(diào)血脂藥物檢測(cè)中的應(yīng)用研究

2.2.1 HMG-CoA 還原酶抑制劑

HMG-CoA 還原酶抑制劑又稱為他汀類藥物，其通過(guò)抑制HMG-CoA 還原酶活性，減少細(xì)胞內(nèi)膽固醇合成，反饋性上調(diào)細(xì)胞膜表面低密度脂蛋白受體數(shù)量和活性，加速血清膽固醇清除，代表性藥物是阿托伐他?。ˋtorvastatin，ATV）[1]。

Bukkitgar 等[24]制備了一種“納米 Si+ZnO 納米顆?！睆?fù)合物修飾碳糊電極，通過(guò)CV 研究了ATV 在電極上的電化學(xué)行為及反應(yīng)機(jī)理，發(fā)現(xiàn)加入ZnO 納米顆粒能顯著提升電極的催化性能，所提檢測(cè)方法有望用于臨床檢驗(yàn)。Tavousi 等[25]合成了一種核殼結(jié)構(gòu)的聚吡咯包覆Fe3O4納米顆粒，采用 SEM、XRD、EDX、Raman、XPS、FT-IR 等進(jìn)行表征。其和MWCNTs 組成的復(fù)合物固載于石墨電極表面，修飾電極能夠催化ATV 的電化學(xué)氧化。采用SWV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為0.0230 μM，可用于藥樣及人體血清樣分析。Kamalzadeh 等[26]在玻碳電極表面修飾了一系列薄層碳基納米材料，包括CNTs、C 納米顆粒、納米金剛石—石墨、石墨納米粉，在上述碳材料表面繼續(xù)電聚合吡咯。結(jié)果表明，聚吡咯膜的形貌、厚度、穩(wěn)定性受碳基材料的影響較大，聚吡咯和CNTs 組成的復(fù)合膜對(duì)ATV的電催化效果最好。該復(fù)合膜修飾電極能夠完全抑制抗壞血酸、尿酸和多巴胺等物質(zhì)的干擾。通過(guò)LSV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為 1.5 nM。Silva 等[27]通過(guò)微波等離子體化學(xué)氣相沉積法在Ti 基片上合成了一種垂直排列的CNTs，然后在氧等離子體中制備CNTs-GO 電極。這種氧等離子體處理可以提高CNTs 的潤(rùn)濕性，對(duì)于增強(qiáng)其電化學(xué)傳感性能相當(dāng)重要。通過(guò)CV 研究了ATV 的電化學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)其在電極上產(chǎn)生一不可逆氧化峰。采用示差吸附溶出伏安法進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為9.4 nM，藥樣及生物樣品檢測(cè)結(jié)果與UV 法相當(dāng)吻合。

2.2.2 苯氧酸類

又稱為貝特類藥物，其通過(guò)活化脂蛋白酯酶，增強(qiáng)極低密度脂蛋白的分解代謝，加速甘油三酯降解，從而降低甘油三酯水平，代表性藥物是苯扎貝特（Bezafibrate，BZF）[1]。

Ardila 等[28]合成了一種雙十六烷基磷酸膜包覆的MWCNTs，將其涂覆在玻碳電極表面。通過(guò)CV 研究了BZF 的電化學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)其在修飾電極上產(chǎn)生一不可逆氧化峰，電極過(guò)程受吸附控制，存在2H++2e-轉(zhuǎn)移。采用方波吸附溶出伏安法進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為16 nM。Rajpurohit 等[29]首先在碳納米纖維表面進(jìn)行苯胺的原位聚合反應(yīng)，然后通過(guò)還原氯鉑酸，在復(fù)合膜表面均勻嵌入Pt 納米顆粒，得到具有催化活性的納米復(fù)合物。將復(fù)合物固定到碳糊電極表面，發(fā)現(xiàn)BZF 在修飾電極上能夠發(fā)生電化學(xué)氧化，采用DPV 進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)限為2.46 nM，可用于藥樣及人體血清樣、尿樣分析。

3 納米復(fù)合物修飾電極的材料特點(diǎn)

最近十年，納米復(fù)合物修飾電極廣泛用于抗高血壓和調(diào)血脂藥物檢測(cè)，成果頗豐，整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展方興未艾。僅從材料自身角度來(lái)說(shuō)，主要有以下兩個(gè)特點(diǎn)：

一是材料類型眾多。其一，材料種類豐富，主要組分中既有碳納米管、石墨烯、金屬納米顆粒、無(wú)機(jī)氧化物納米顆粒等普通材料，又有納米纖維、納米粉末等非常規(guī)材料。輔助組分中，既有殼聚糖、環(huán)糊精、冠醚、導(dǎo)電聚合物等傳統(tǒng)材料，又有離子液晶等新興材料。其二，結(jié)構(gòu)形態(tài)多樣，有諸如“離子液體聚合物-Fe3O4納米顆?！睆?fù)合物體系的二維平面結(jié)構(gòu)，也有像“蒙脫石+ZnO”納米雜化物體系的三維層級(jí)結(jié)構(gòu)；有簡(jiǎn)單的仙人球狀的“巰基保護(hù)Au 納米顆?！?，也有相對(duì)復(fù)雜的核殼型“Fe3O4@SiO2納米顆?！保辛钊梭@嘆的碳納米管垂直陣列。材料類型的多樣化顯著擴(kuò)大了電極修飾劑的范圍，拓展了電極使用性能。

二是材料處理技術(shù)豐富。合成過(guò)程中，既有低成本、易操作的超聲化學(xué)法、溶膠—凝膠法，又有耗時(shí)長(zhǎng)、多步驟的電紡、微波等離子體化學(xué)氣相沉積法；組裝過(guò)程中，既有粗放的簡(jiǎn)單涂覆，又有精細(xì)的逐層有序組裝；表征過(guò)程中，常規(guī)光譜學(xué)和電化學(xué)手段悉數(shù)上陣，從不同維度揭示材料的結(jié)構(gòu)、形貌及性能。材料處理技術(shù)的多元化，不僅逐漸完善了相關(guān)學(xué)科理論，也進(jìn)一步推動(dòng)了現(xiàn)有工藝的發(fā)展。

4 納米復(fù)合物修飾電極的應(yīng)用展望

由于高血壓、高血脂是兩種影響甚眾、難以治愈的慢性病，絕大多數(shù)患者需長(zhǎng)期服藥。因此，對(duì)兩類藥物的相關(guān)研究勢(shì)必持續(xù)進(jìn)行，納米復(fù)合物修飾電極在檢測(cè)領(lǐng)域?qū)?huì)有廣闊的應(yīng)用前景。圍繞電極檢測(cè)效能提升，預(yù)計(jì)未來(lái)有以下幾點(diǎn)值得關(guān)注。

第一，高靈敏度。公開的文獻(xiàn)中，很多修飾電極在簡(jiǎn)單體系中的檢測(cè)限已達(dá)nM 級(jí)。但在面對(duì)人體血樣、尿樣等生物樣品時(shí)，如不進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)μM 級(jí)檢測(cè)都很困難。因此，提高材料的導(dǎo)電性能和催化性能十分關(guān)鍵，可行性較高的思路是將納米光催化劑修飾到電極上[30]。絕大部分降壓藥和降脂藥都是大環(huán)或雜環(huán)化合物，位阻大，電子轉(zhuǎn)移較為困難，但光譜學(xué)性能卻比較好。因此，可利用藥物與光催化劑在反應(yīng)時(shí)的相互作用，借助光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，加快電子轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)，從而提高檢測(cè)靈敏度?？梢钥紤]將光吸收能力好、轉(zhuǎn)換效率高、催化活性強(qiáng)的稀土發(fā)光材料納入復(fù)合物體系，這方面的研究目前尚屬空白。

第二，高選擇性。聯(lián)合用藥或復(fù)方制劑是臨床上治療高血壓、高血脂的有效手段，多組分分析意義重大。如果配方中的組分分屬不同類型，分子結(jié)構(gòu)迥異，電化學(xué)活性差異明顯，識(shí)別相對(duì)容易，因此，真正的難點(diǎn)在于如何有效區(qū)分同類型藥物或手性藥物，這有利于提高用藥安全性。同類型藥物由于分子結(jié)構(gòu)相似，電化學(xué)活性相差不大，響應(yīng)信號(hào)高度重疊。而呈現(xiàn)鏡面對(duì)稱的手性藥物，響應(yīng)信號(hào)則更是完全等同?？赡艿慕鉀Q辦法就是制備高維度、具有特定空腔結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合物，將杯芳烴、冠醚、環(huán)糊精、卟啉、酞菁、金屬-有機(jī)框架材料、分子印跡膜等超分子體系引入復(fù)合物中，通過(guò)空間匹配度的差異來(lái)進(jìn)行選擇性識(shí)別。尤其對(duì)于手性藥物，這方面的研究才剛剛起步[31]。

第三，高穩(wěn)定性。依現(xiàn)有文獻(xiàn)來(lái)看，絕大部分納米復(fù)合物都是通過(guò)混合制備而成，分散性差，易團(tuán)聚。在材料組裝過(guò)程中，涂覆方式占據(jù)主流。兩種因素疊加，導(dǎo)致復(fù)合物在電極表面只能發(fā)生不穩(wěn)定的物理吸附，勢(shì)必影響檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性和電極使用壽命。有效的應(yīng)對(duì)方法就是逐層有序組裝以穩(wěn)定復(fù)合物結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化物理/化學(xué)氣相沉積、電鍍、電聚合、離子注入/滲入、刻蝕、摻雜、共價(jià)鍵合等表面精飾手段的運(yùn)用，這方面目前已有少量報(bào)道[16]。

第四，易再生性?？傮w來(lái)看，碳基納米材料應(yīng)用相對(duì)較多，優(yōu)勢(shì)在于其吸附性強(qiáng)，可以提高藥物分子在電極界面的微區(qū)濃度，增強(qiáng)響應(yīng)信號(hào)。問題是吸附過(guò)強(qiáng)易導(dǎo)致洗脫性差，難以從電極表面清除藥物分子及產(chǎn)物，形成“堵塞”效應(yīng)，電極表面無(wú)法及時(shí)更新，影響后續(xù)檢測(cè)。一種合理的思路是構(gòu)建低成本、輕質(zhì)化、一次性的非碳基納米復(fù)合物修飾絲網(wǎng)印刷電極，可部分解決再生性問題[32]。

第五，易兼容性。拙于分離是電化學(xué)檢測(cè)的固有缺點(diǎn)，單純依靠納米復(fù)合物修飾電極依然難以實(shí)現(xiàn)免預(yù)處理生物樣品的快速檢測(cè)。較為可行的辦法是將電極有效整合到高效液相色譜、電泳、固相微萃取、流動(dòng)注射等分析系統(tǒng)中，通過(guò)技術(shù)聯(lián)用，發(fā)揮各自所長(zhǎng)，以獲得最高的檢測(cè)效能[33]。唯有如此，才有可能真正將電極應(yīng)用于實(shí)際臨床檢驗(yàn)。