中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)：實現(xiàn)三級胺和阿片類藥物的快速檢測

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 方夢宇）近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張國慶教授團隊提出了一種熒光變色傳感方法，可以快速區(qū)分結(jié)構(gòu)類似的三級胺分子，并應(yīng)用在海洛因、芬太尼等阿片類藥物的快速識別中，相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國化學(xué)會志》。

有機胺的識別和區(qū)分在藥物分析、食品腐敗、生物醫(yī)學(xué)檢測和臨床診斷等領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要。現(xiàn)有的基于發(fā)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(qū)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(fù)合物，并構(gòu)象調(diào)整為穩(wěn)定的光致電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物。這種在光照下的獨特結(jié)合方式，為高度類似的三級胺分子的結(jié)構(gòu)區(qū)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(jié)果表明該體系光致發(fā)光的量子產(chǎn)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(xiàn)綠色，而不含甲基的柔性胺表現(xiàn)為顯著的黃色。

實驗通過進一步的光譜表征發(fā)現(xiàn)，在365納米的紫外光激發(fā)下，含有甲基的三級胺在短時間內(nèi)即可表現(xiàn)為綠色，而柔性胺需要經(jīng)歷黃色熒光的過渡態(tài)之后逐漸變?yōu)榫G色，并通過24種胺的光譜測試表明了該現(xiàn)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(gòu)象調(diào)整和電子轉(zhuǎn)移。這個解釋得到了DFT計算以及瞬態(tài)熒光光譜的佐證。

基于上述對三級胺的響應(yīng)性研究，該團隊開發(fā)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(xiàn)有方法相比，該方法更加簡便快捷，并且可以促進現(xiàn)場測試、實時監(jiān)控并簡化實驗室和現(xiàn)場環(huán)境中的工作流程。

研究人員介紹，該工作是繼課題組發(fā)現(xiàn)光照電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物之后的又一重要突破，也是異分子光致基態(tài)電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物的重要支持證據(jù)，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。