甲基苯丙胺（MA），俗称冰毒，是一种泛滥的合成毒品，对人类健康和社会安全构成严重威胁。然而，对MA的现场和可见荧光检测仍然有限。
2024年12月26日，吉林大学张明教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Ratiometric fluorescence probes for visible detection and accurate identification of MPEA vapor》的研究论文，苗辛为论文第一作者，张明教授为论文通讯作者。
张明，吉林大学化学学院教授。1999年、2004年获得吉林大学学士和博士学位；2005-2007年在德国马克思-普朗克聚合物研究所从事博士后研究；2007年加入吉林大学。
张明教授的研究方向为有机光电功能材料的设计、合成及先进多功能荧光传感器开发与应用。
作者通过将二苯基吖啶（DPA）和二甲基吖啶（DMA）与吡啶共价偶联，构建了两种比率荧光探针（PyDPA和PyDMA），它们在接触甲基苯乙胺（MPEA、MA 的模拟物）时，表现出快速响应、红移超过100 nm以及可见的荧光颜色从蓝色变为青色。在没收的样品中，也观察到了类似的MA反应。
此外，作者构建了一个基于智能手机的定量检测系统，可以对MPEA进行ppb级的现场痕量检测。特别是，PyDPA或PyDMA可以根据基于其双发射增强的独特比率响应来从干扰中识别MPEA。
在这里，作者展示了两种MA和MPEA比率荧光探针，它们具有很高的现场应用潜力。
图1：MPEA识别的检测方案
图2：PyDPA和PyDMA的光学性能
图3：PyDPA和PyDMA薄膜的传感性能
图4：由PyDPA产生的三种响应模式
图5：PyDPA和PyDMA对MPEA荧光图谱的鉴定
图6：由PyDPA产生的三种响应模式
图7：PyDPA与MPEA之间分子相互作用的机制研究
图8：薄膜状态下激基复合物的形成与破坏
图9：对没收样本中MA的响应
综上，这项研究开发了两种新型比率荧光探针PyDPA和PyDMA，它们能够快速、灵敏地检测甲基苯丙胺（MA）及其模拟物甲基苯乙胺（MPEA），实现了从蓝色到青色的可见荧光颜色变化，并且可以通过智能手机进行定量检测。
这项研究不仅提高了对MA及其类似物的现场检测能力，而且为毒品检测和公共安全领域提供了一种新的技术手段，具有重要的实际应用前景和社会效益。
Miao, X., Wu, C., Xia, Y. et al. Ratiometric fluorescence probes for visible detection and accurate identification of MPEA vapor. Nat. Commun., (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-55011-5.
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