近日(ri)，188bet足球張(zhang)國慶教授團隊報道了一種三級胺和阿片類藥物的快(kuai)速熒(ying)光變色傳(chuan)感方法。該工作于(yu)4月(yue)14日(ri)以“Rapid Fluorochromic Sensing of Tertiary Amines and Opioids via Dual-Emissive Ground and Excited Charge-Transfer States”為題(ti)發(fa)表于(yu)Journal of the American Chemical Society。
有(you)機胺(an)(an)(an)的識別(bie)和(he)(he)區分在藥物分析(xi)、食(shi)品腐(fu)敗、生物醫(yi)學檢(jian)測和(he)(he)臨床(chuang)診斷等領域(yu)的應用(yong)至關重要(yao)。現有(you)的基(ji)(ji)于(yu)發光的胺(an)(an)(an)識別(bie)方法主要(yao)依賴于(yu)熒光淬滅，這限制了靈敏(min)性和(he)(he)選擇性檢(jian)測的范圍（圖1a, b）。最近，張國(guo)慶(qing)教授團隊(dui)提(ti)出了一(yi)種熒光變(bian)色方法，用(yong)于(yu)快速區分不同的有(you)機胺(an)(an)(an)。在光照條件(jian)下(xia)，三級(ji)胺(an)(an)(an)分子(zi)和(he)(he)被光激(ji)活(huo)的萘酰(xian)亞胺(an)(an)(an)分子(zi)首先形成激(ji)基(ji)(ji)復合(he)物（exciplex），并(bing)構(gou)象調整為穩定的光致電荷轉移絡(luo)合(he)物（PCTC）。三級(ji)胺(an)(an)(an)和(he)(he)萘酰(xian)亞胺(an)(an)(an)分子(zi)在光照下(xia)的獨特結合(he)方式為高度類(lei)似的三級(ji)胺(an)(an)(an)分子(zi)取代(dai)基(ji)(ji)結構(gou)的區分提(ti)供了條件(jian)（圖1c）。
圖1：傳統的三級胺檢測方法和通過光(guang)致(zhi)電荷轉移(yi)絡合物(wu)來(lai)檢測的機理示意圖
實驗(yan)通過三(san)種類型（含有甲基(ji)的(de)(de)、柔(rou)性鏈(lian)胺(an)(an)以及剛性胺(an)(an)，圖2a-c）的(de)(de)三(san)級胺(an)(an)分(fen)子和(he)萘酰亞胺(an)(an)進行光(guang)照實驗(yan)，結(jie)果表(biao)明，光(guang)致發(fa)(fa)光(guang)量子產(chan)率和(he)發(fa)(fa)射顏色(se)受三(san)級胺(an)(an)的(de)(de)取代基(ji)和(he)分(fen)子柔(rou)韌性的(de)(de)顯(xian)著(zhu)影響(xiang)；含有甲基(ji)的(de)(de)三(san)級胺(an)(an)分(fen)子會快速呈現綠色(se)，而不(bu)含甲基(ji)的(de)(de)柔(rou)性胺(an)(an)表(biao)現為顯(xian)著(zhu)的(de)(de)黃色(se)（圖2d-e）。
圖2：可區分20種結(jie)構類似的(de)三級(ji)胺的(de)便(bian)攜式裝置
實驗通過(guo)進一步的(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)表(biao)征發現，在(zai)365nm紫外光(guang)(guang)激發下，含(han)有(you)甲基的(de)(de)三(san)級(ji)胺在(zai)短時間(jian)內即可表(biao)現為(wei)(wei)綠色，而柔(rou)性胺需(xu)要經歷黃色熒(ying)(ying)光(guang)(guang)的(de)(de)過(guo)渡態之后逐漸變為(wei)(wei)綠色，并通過(guo)24種(zhong)胺的(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)測試表(biao)明了(le)該現象的(de)(de)普適性（圖(tu)3a, g）。這表(biao)明含(han)有(you)甲基的(de)(de)三(san)級(ji)胺位阻較小，有(you)利于和萘酰亞(ya)胺分(fen)子進行相互(hu)作用和電(dian)子轉(zhuan)移。這個(ge)解(jie)釋(shi)得到(dao)了(le)DFT計算以及瞬(shun)態熒(ying)(ying)光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)的(de)(de)佐證。
基于對三級胺(an)的(de)響應性，實驗開發(fa)了一種用于視覺識別天然和(he)合成阿片類藥物（包括(kuo)海洛因、芬太尼、甲基苯丙胺(an)和(he)美托尼秦）的(de)定性方(fang)法(fa)(fa)，與(yu)Marquis試劑盒(he)等(deng)現有方(fang)法(fa)(fa)相比，該(gai)方(fang)法(fa)(fa)更加簡便快(kuai)捷，并(bing)且可以促(cu)進現場測試、實時監控并(bing)簡化(hua)實驗室和(he)現場環境中的(de)工(gong)作流程（圖3）。
圖3：傳統(tong)的毒(du)(du)品(pin)檢(jian)測方法和本工作的毒(du)(du)品(pin)檢(jian)測新方法對比(bi)
總(zong)結(jie)來(lai)說，這個(ge)工作是(shi)繼課題組發現光(guang)照電(dian)荷轉(zhuan)移(yi)(yi)絡合(he)物(wu)（G. Zhang*,Chem,2024, 10,9,2829-2843）之后的又一重要突破，也是(shi)異(yi)分(fen)子光(guang)致基態電(dian)荷轉(zhuan)移(yi)(yi)絡合(he)物(wu)的重要支持證(zheng)據。該(gai)工作為三級胺的痕量檢測以及阿片類藥(yao)物(wu)的快(kuai)速識別提供了新思(si)路。
188bet足球合(he)肥(fei)微尺度物質科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)國(guo)家研(yan)(yan)究中心黃文(wen)(wen)環(huan)博士和張國(guo)慶教授共為(wei)(wei)論(lun)文(wen)(wen)通(tong)訊(xun)作(zuo)(zuo)者(zhe)；188bet足球博士生(sheng)程(cheng)奧遠，188bet足球本(ben)科(ke)(ke)(ke)生(sheng)辜雪文(wen)(wen)為(wei)(wei)論(lun)文(wen)(wen)共同第一作(zuo)(zuo)者(zhe)。該工作(zuo)(zuo)得到了(le)國(guo)家自然科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)基金、量子通(tong)信與(yu)量子計算機重大(da)項目(mu)、云(yun)南省教育廳科(ke)(ke)(ke)研(yan)(yan)基金等(deng)項目(mu)的(de)支持以及云(yun)南警官學(xue)(xue)院的(de)支持。
文章鏈接：//pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.5c00425
（合肥微尺(chi)度物質(zhi)科學國(guo)家研究中心、合肥國(guo)家實驗(yan)室科研部）
