冷熱雙控溫剪紙芯片測(cè)定5-氟尿嘧啶

吳 劍，胡朝奇，張 葉，徐 剛，李蘇菲

（1.安徽中醫(yī)藥高等專(zhuān)科學(xué)校 校中心實(shí)驗(yàn)室，安徽 蕪湖 241000；2.蕪湖先聲中人藥業(yè)有限公司，安徽 蕪湖 241080）

5-氟尿嘧啶是最早、最經(jīng)典的結(jié)腸癌化療藥物，是各種結(jié)腸癌化療方案中必不可少的關(guān)鍵藥物，有植入劑等多種劑型。目前，5-氟尿嘧啶植入劑的體外溶出度應(yīng)用紫外可見(jiàn)分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，但紫外分光光度計(jì)是光學(xué)設(shè)備，質(zhì)量較大，且具有精密光路，因此不便攜帶，對(duì)環(huán)境要求較高，不能有強(qiáng)烈震動(dòng)，不耐酸堿腐蝕性氣體，而植入劑體外溶出時(shí)需要溶出設(shè)備，震動(dòng)強(qiáng)，會(huì)用到鹽酸等能釋放強(qiáng)腐蝕性氣體的溶液，因此溶出室和紫外分析室必須隔離，這對(duì)相關(guān)檢測(cè)造成了不便，不能實(shí)時(shí)在線進(jìn)行檢測(cè)。因此，相關(guān)檢測(cè)采用24、36、120 h下取樣后檢測(cè)的方法進(jìn)行，比較煩瑣。紙芯片自從被Bruzewicz等[1]提出后，由于成本低、易操作、可攜帶、耗樣量小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用[2-3]。采用標(biāo)準(zhǔn) 6 mm打孔器制備剪紙，將其均勻分布后，轉(zhuǎn)移到導(dǎo)熱雙面膠基底表面制備了剪紙芯片，利用5-氟尿嘧啶的顯色反應(yīng)可以對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，但相關(guān)反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。本研究將導(dǎo)熱雙面膠粘附在半導(dǎo)體制冷片表面，對(duì)芯片進(jìn)行加熱可以大幅度縮短反應(yīng)時(shí)間，賦予該芯片實(shí)用價(jià)值，相關(guān)研究尚未見(jiàn)報(bào)道，現(xiàn)特報(bào)道如下。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑、用品和儀器

打孔器、導(dǎo)熱雙面膠、硅橡膠加熱片等（淘寶），5-氟尿嘧啶標(biāo)準(zhǔn)品（上海甄準(zhǔn)生物科技有限公司），硼砂、溴、硫酸、亞砷酸鈉、2,4-二硝基苯肼、氫氧化鉀等（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），濾紙、生宣宣紙、熟宣宣紙、半生半熟宣紙等紙品。

1.2 紙芯片的制備過(guò)程

紙芯片的制備采用本課題組的專(zhuān)利技術(shù)[4]，簡(jiǎn)要描述如下：用打孔器將上述紙品切割成直徑6 mm大小的紙片，收集備用。在新剝離保護(hù)膜的有機(jī)玻璃板表面，將上述紙片排列為4×5的紙片陣列。將導(dǎo)熱雙面膠切割成合適大小，粘附在半導(dǎo)體制冷片表面后，將保護(hù)膜剝離后的另一面放到上述紙片上微用力擠壓，即可將紙片陣列完全轉(zhuǎn)移到導(dǎo)熱雙面膠表面。其中，單片半導(dǎo)體制冷片最高可以調(diào)節(jié)溫度到65 ℃，如所需控制溫度超過(guò)65 ℃，則可將兩片乃至更多片半導(dǎo)體制冷片串聯(lián)使用。半導(dǎo)體制冷片粘附在鋁制散熱器上通過(guò)9 V的電池供電，可通過(guò)串接在電路中的開(kāi)關(guān)打開(kāi)或關(guān)閉整個(gè)裝置。如需制冷，可以將電池的正負(fù)極與半導(dǎo)體制冷片的正負(fù)極反接，但加熱和制冷過(guò)程必須間隔5 min以上，避免半導(dǎo)體制冷片因冷熱急劇轉(zhuǎn)換而損壞。

1.3 5-氟尿嘧啶標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

將一定量5-氟尿嘧啶標(biāo)準(zhǔn)品用1.6%的硼砂溶液溶解，加0.2%的溴水反應(yīng)后，加入2 mol/L的硫酸，再加入亞砷酸鈉除去多余的溴，用水稀釋到刻度，使用時(shí)逐級(jí)稀釋。

1.4 5-氟尿嘧啶紙芯片檢測(cè)

準(zhǔn)確量取5-氟尿嘧啶標(biāo)準(zhǔn)溶液1 μL注入紙芯片，加入 0.1 g/100 mL的2,4-二硝基苯肼溶液1 μL，分別控制芯片溫度為25、35、45、55、65、75、85、95 ℃，放置適當(dāng)時(shí)間后，加入1 μL 1 mol/L氫氧化鉀顯色。

1.5 5-氟尿嘧啶的質(zhì)量濃度和顏色強(qiáng)度之間的線性關(guān)系

在65 ℃下將不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)5-氟尿嘧啶溶液按上述方法進(jìn)行顯色后用手機(jī)拍照，再用Image J軟件對(duì)顯色后的圖像進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可得，5-氟尿嘧啶溶液的質(zhì)量濃度（ρ）和顏色強(qiáng)度（I）之間的線性方程如下：

圖1 5-氟尿嘧啶的質(zhì)量濃度和顏色強(qiáng)度之間的線性關(guān)系

R=0.998 5，具有良好的線性關(guān)系。

2 結(jié)果與討論

紙芯片可以用濾紙、生宣宣紙、熟宣宣紙、半生半熟宣紙等制備，其中濾紙和生宣宣紙對(duì)水溶液的親和性好，溶液可以很快滲透紙片。生宣雖然總體價(jià)格較為昂貴，但是量較大，如考慮單一紙片的價(jià)格，生宣價(jià)格比濾紙便宜，且生宣柔韌性好，如發(fā)生折皺可以簡(jiǎn)單地通過(guò)熨燙恢復(fù)原貌，因此多用生宣制備紙芯片。

上述顯色反應(yīng)在25 ℃下需要80 min左右才可穩(wěn)定顯色，將其用于藥物檢測(cè)顯然會(huì)制約實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展。隨著溫度的升高，顯色及達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間縮短，其中在65 ℃下10 min左右可以顯色，在85 ℃下4 min左右顯色，95 ℃下試劑揮發(fā)較快，往往會(huì)出現(xiàn)顯色不均的現(xiàn)象。此外，單片半導(dǎo)體制冷片最高可以加熱到65 ℃，如想獲得更高的溫度，需要串聯(lián)兩個(gè)及以上的半導(dǎo)體制冷片，這將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備體積增加（相關(guān)的電池組、配套風(fēng)扇及保溫裝置均需增加），時(shí)間的縮短并不明顯。顯然，采用單片半導(dǎo)體制冷片的冷熱雙控溫剪紙芯片更有利于實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。

5-氟尿嘧啶的質(zhì)量濃度在1～50 μg/mL和顯色呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，可用于5-氟尿嘧啶各種劑型的快速檢測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的冷熱雙控溫剪紙芯片對(duì)5-氟尿嘧啶標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行檢測(cè)，該方法無(wú)需任何大型儀器設(shè)備，可以在普通實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展。芯片便攜性好，對(duì)環(huán)境要求低，與5-氟尿嘧啶的線性關(guān)系良好，可為其植入劑或緩釋劑溶出度提供直接在線檢測(cè)，還可以用于該藥物的飛行檢查、臨床血藥濃度監(jiān)控等領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。