近日，中國科學技術大學教授張國慶團隊提出了一種熒光變色傳感方法，可以快速區分結構類似的三級胺分子，并應用在海洛因、芬太尼等阿片類藥物的快速識別中。4月14日，相關研究成果發表于《美國化學會志》。
有機胺的識別和區分在藥物分析、食品腐敗、生物醫學檢測和臨床診斷等領域的應用至關重要。現有的基于發光的胺識別方法主要依賴于熒光淬滅，這限制了靈敏性和選擇性檢測的范圍。
張國慶團隊提出了一種熒光變色方法，用于快速區分不同的有機胺。在光照條件下，三級胺分子和被光激活的萘酰亞胺分子首先形成激基復合物，并構象調整為穩定的光致電荷轉移絡合物。這種在光照下的獨特結合方式，為高度類似的三級胺分子的結構區分提供了條件。
實驗通過三種類型的三級胺分子和萘酰亞胺進行光照實驗，結果表明，該體系光致發光的量子產率和熒光顏色受三級胺的取代基和分子柔韌性的顯著影響；含有甲基的三級胺分子會快速呈現綠色，而不含甲基的柔性胺表現為顯著的黃色。
實驗通過進一步的光譜表征發現，在365納米的紫外光激發下，含有甲基的三級胺在短時間內即可表現為綠色，而柔性胺需要經歷黃色熒光的過渡態之后逐漸變為綠色，并通過24種胺的光譜測試表明了該現象的普適性。這表明含有甲基的三級胺位阻較小，有利于和萘酰亞胺分子進行構象調整和電子轉移。這個解釋得到了DFT計算以及瞬態熒光光譜的佐證。
基于上述對三級胺的響應性研究，該團隊開發了一種用于視覺識別天然和合成阿片類藥物（包括海洛因、芬太尼、甲基苯丙胺和美托尼秦）的定性方法，與Marquis試劑盒等現有方法相比，該方法更加簡便快捷，并且可以促進現場測試、實時監控并簡化實驗室和現場環境中的工作流程。
研究人員介紹，該工作是繼課題組發現光照電荷轉移絡合物之后的又一重要突破，也是異分子光致基態電荷轉移絡合物的重要支持證據。該工作為三級胺的痕量檢測以及阿片類藥物的快速識別提供了新思路。
相關論文信息：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.5c00425
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