γ-羟基丁酸（γ-Hydroxybutyric acid ，GHB）是一种典型的新精神活性物质。由于其具有无色无味、易溶于水、镇静作用强等物理和生理特性，常在社交场合（如酒吧）被不法分子伪装在饮品中，特别是酒精饮品中，用于实施药物性性侵犯罪，中国、美国及欧盟等均将其列为管制物质。因此，针对复杂体系中痕量GHB开展现场快速、可视化检测研究，对有效管控GHB滥用、及时发现和阻止性侵犯行为、维护人身安全和社会稳定等具有重要意义。目前，GHB检测主要依赖于仪器分析方法。然而，因其分析周期长、预处理复杂等局限性，难以满足出于主动防范目的现场、快速、可视化检测需求。

针对GHB化学活性基团少、线性结构简单的特点，中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队创新性地提出了基于苯并噻唑基（HBT）探针取代基电子效应调控提升探针识别GHB传感性能的设计策略，设计合成了四种HBT基荧光探针（HBT-NO₂、HBT-H、HBT-CH₃、HBT-NH₂），实现了GHB的高灵敏、高特异、快速、比色-荧光双模可视化检测。具体来说，由于各探针取代基电荷性质不同，驱动探针分子整体电荷分布显著改变，使得GHB分子从不同方向接近探针分子，进而引起探针以不同非共价作用形式（如氢键、范德华力等）识别GHB并引起差异化的光学响应。其中，HBT-NO₂和HBT-H探针识别GHB分子后分别产生黄色比色现象、蓝色荧光点亮现象，进而组成比色-荧光双探针传感体系。该传感体系对GHB的检测限低至0.586 ng/mL，响应时间仅0.2 s，并且对结构类似物（1 ，4-丁二醇、正丁醇、乳酸）、潜在共存物质（茶多酚、木糖醇、抗坏血酸、烟酰胺、安赛蜜、草酸、尿素、三氯蔗糖、葡萄糖）等具有良好的选择性和抗干扰性。此外，构建了PVA基传感材料，并搭载于团队自主研制的分析师智能装备中，实现了GHB残留溶液的半定量分析测试。此外，为满足潜在受害者预防性、隐蔽性检测需求，构建了便携式眼影盒传感器件，实现了13种常见酒精类和非酒精类饮品中外加GHB的隐蔽、准确、可视化检测。

该工作所提出的基于电子效应调控提升GHB检测性能的探针设计策略为基于非共价识别机制的传感探针设计开辟了新思路，为GHB主动式检测需求提供了解决方案，并为相关物质痕量检测器件的开发提供了借鉴。

相关研究成果以“Electronic Effect Driven Specific and Sensitive Recognition toward GHB”为题发表于国际分析化学领域权威期刊Analytical Chemistry，硕士研究生张石为第一作者，窦新存研究员和刘媛研究员为共同通讯作者，中国科学院新疆理化技术研究所为第一单位。该工作得到了新疆维吾尔自治区重点研发计划和新疆维吾尔自治区自然科学基金面上项目等资助。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c00426

图（a）电子效应诱导HBT基探针识别GHB的不同相互作用机制和光学响应示意图；（b）探针功能化基底对GHB的光学响应图像；（c）眼影盒式传感器件对GHB的比色-荧光双模响应图像