甲基苯丙胺（MA），俗稱冰毒，是一種泛濫的合成毒品，對人類健康和社會安全構成嚴重威脅。然而，對MA的現場和可見熒光檢測仍然有限。

2024年12月26日，吉林大學張明教授在國際頂級期刊Nature Communications發表題為《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，吉林大學化學學院教授。1999年、2004年獲得吉林大學學士和博士學位；2005-2007年在德國馬克思-普朗克聚合物研究所從事博士后研究；2007年加入吉林大學。

張明教授的研究方向為有機光電功能材料的設計、合成及先進多功能熒光傳感器開發與應用。

作者通過將二苯基吖啶（DPA）和二甲基吖啶（DMA）與吡啶共價偶聯，構建了兩種比率熒光探針（PyDPA和PyDMA），它們在接觸甲基苯乙胺（MPEA、MA 的模擬物）時，表現出快速響應、紅移超過100 nm以及可見的熒光顏色從藍色變為青色。在沒收的樣品中，也觀察到了類似的MA反應。

此外，作者構建了一個基于智能手機的定量檢測系統，可以對MPEA進行ppb級的現場痕量檢測。特別是，PyDPA或PyDMA可以根據基于其雙發射增強的獨特比率響應來從干擾中識別MPEA。

在這里，作者展示了兩種MA和MPEA比率熒光探針，它們具有很高的現場應用潛力。

圖1：MPEA識別的檢測方案

圖2：PyDPA和PyDMA的光學性能

圖3：PyDPA和PyDMA薄膜的傳感性能

圖4：由PyDPA產生的三種響應模式

圖5：PyDPA和PyDMA對MPEA熒光圖譜的鑒定

圖6：由PyDPA產生的三種響應模式

圖7：PyDPA與MPEA之間分子相互作用的機制研究

圖8：薄膜狀態下激基復合物的形成與破壞

圖9：對沒收樣本中MA的響應

綜上，這項研究開發了兩種新型比率熒光探針PyDPA和PyDMA，它們能夠快速、靈敏地檢測甲基苯丙胺（MA）及其模擬物甲基苯乙胺（MPEA），實現了從藍色到青色的可見熒光顏色變化，并且可以通過智能手機進行定量檢測。

這項研究不僅提高了對MA及其類似物的現場檢測能力，而且為毒品檢測和公共安全領域提供了一種新的技術手段，具有重要的實際應用前景和社會效益。

Miao, X., Wu, C., Xia, Y.?et al.?Ratiometric fluorescence probes for visible detection and accurate identification of MPEA vapor.?Nat. Commun.,?(2024).