甲基苯丙胺（MA），俗稱冰毒，是一種泛濫的合成毒品，對(duì)人類健康和社會(huì)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。然而，對(duì)MA的現(xiàn)場(chǎng)和可見(jiàn)熒光檢測(cè)仍然有限。

2024年12月26日，吉林大學(xué)張明教授在國(guó)際頂級(jí)期刊Nature Communications發(fā)表題為《Ratiometric fluorescence probes for visible detection and accurate identification of MPEA vapor》的研究論文，苗辛為論文第一作者，張明教授為論文通訊作者。

張明，吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授。1999年、2004年獲得吉林大學(xué)學(xué)士和博士學(xué)位；2005-2007年在德國(guó)馬克思-普朗克聚合物研究所從事博士后研究；2007年加入吉林大學(xué)。

張明教授的研究方向?yàn)橛袡C(jī)光電功能材料的設(shè)計(jì)、合成及先進(jìn)多功能熒光傳感器開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

作者通過(guò)將二苯基吖啶（DPA）和二甲基吖啶（DMA）與吡啶共價(jià)偶聯(lián)，構(gòu)建了兩種比率熒光探針（PyDPA和PyDMA），它們?cè)诮佑|甲基苯乙胺（MPEA、MA 的模擬物）時(shí)，表現(xiàn)出快速響應(yīng)、紅移超過(guò)100 nm以及可見(jiàn)的熒光顏色從藍(lán)色變?yōu)榍嗌?。在沒(méi)收的樣品中，也觀察到了類似的MA反應(yīng)。

此外，作者構(gòu)建了一個(gè)基于智能手機(jī)的定量檢測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)MPEA進(jìn)行ppb級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)痕量檢測(cè)。特別是，PyDPA或PyDMA可以根據(jù)基于其雙發(fā)射增強(qiáng)的獨(dú)特比率響應(yīng)來(lái)從干擾中識(shí)別MPEA。

在這里，作者展示了兩種MA和MPEA比率熒光探針，它們具有很高的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用潛力。

圖1：MPEA識(shí)別的檢測(cè)方案

圖2：PyDPA和PyDMA的光學(xué)性能

圖3：PyDPA和PyDMA薄膜的傳感性能

圖4：由PyDPA產(chǎn)生的三種響應(yīng)模式

圖5：PyDPA和PyDMA對(duì)MPEA熒光圖譜的鑒定

圖6：由PyDPA產(chǎn)生的三種響應(yīng)模式

圖7：PyDPA與MPEA之間分子相互作用的機(jī)制研究

圖8：薄膜狀態(tài)下激基復(fù)合物的形成與破壞

圖9：對(duì)沒(méi)收樣本中MA的響應(yīng)

綜上，這項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)了兩種新型比率熒光探針PyDPA和PyDMA，它們能夠快速、靈敏地檢測(cè)甲基苯丙胺（MA）及其模擬物甲基苯乙胺（MPEA），實(shí)現(xiàn)了從藍(lán)色到青色的可見(jiàn)熒光顏色變化，并且可以通過(guò)智能手機(jī)進(jìn)行定量檢測(cè)。

這項(xiàng)研究不僅提高了對(duì)MA及其類似物的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)能力，而且為毒品檢測(cè)和公共安全領(lǐng)域提供了一種新的技術(shù)手段，具有重要的實(shí)際應(yīng)用前景和社會(huì)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).