科研进展

新疆理化所在激基缔合物荧光探针检测MDMB-CA合成大麻素方面取得研究进展

发布时间:2025-03-05

合成大麻素是一类典型的新精神活性物质,能够与人体内CB1和CB2受体结合并产生作用,其结合能力是传统大麻类毒品中有效成分四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)的百倍,能够导致心脏毒性、精神疾病、癫痫等严重的毒副作用。由于该类物质的结构变体繁多、药效作用强、不依赖种植、掺杂滥用形式多样(如电子烟油、香料等)的特点,合成大麻素已呈现出严重的滥用趋势。因此,高灵敏、高特异、抗干扰的合成大麻素检测方法对维护人民健康和社会稳定具有重要意义。

目前,合成大麻素类物质的检测方法主要依赖于大型仪器,包括高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS)、气相色谱-质谱法(GC-MS)、核磁共振法(NMR)等。与上述仪器方法相比,以比色、荧光为代表的可视化检测技术由于响应灵敏、快速、结果直观易读取等特点,更适合于现场检测。对于目前滥用较为严重的MDMB-CA类合成大麻素,尚无可视化检测方法,存在一定的研究空白。

针对上述问题,中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队依据合成大麻素化学活性弱、缺乏共价反应位点的结构特征,创新性地开发了一种基于锌(II)配位增强的激基缔合物荧光探针,通过共轭调控和金属桥接策略,实现了MDMB-CA类合成大麻素的特异性识别。团队结合理论计算分析,系统研究并揭示了探针与MDMB-CA类合成大麻素组装体的比率荧光发射来源于激基缔合物发光(excimer)到荧光共振能量转移(FRET)发光的光学响应机制。具体来说,基于锌(II)桥连形成的萘酰亚胺-芘激基缔合物荧光探针可通过金属配位、π-π相互作用和范德华力多重作用识别结合MDMB-CA合成大麻素分子,该复合体受光激发后在S1态发生杂化局域电荷转移激发态(HLCT),从而产生蓝色至绿色的比率荧光响应。实验证实了该探针在14种干扰物存在的情况下,依然能够对多种MDMB-CA类合成大麻素进行特异性检测,且检测时间不超过5秒。此外,团队以该探针为核心,开发了一种集提取-富集于一体的便携式检测器件,可用于复杂样品体系电子烟油、烟叶中合成大麻素的准确检测,同时,该探针可用于检测尿液中掺杂的合成大麻素及其代谢物。

该工作基于共轭结构调控与金属桥联策略构筑了一个新型激基缔合物探针,不仅为合成大麻素的识别检测提供了新策略,也将有助于推动传感探针开发,同时,为结构多样且弱化学活性物质的准确检测提供新思路。

相关研究成果以“Zinc(II)-Enhanced Excimer Probe for Recognition of MDMB-CA Synthetic Cannabinoids”为题发表于《德国应用化学》期刊(Angewandte Chemie International Edition),硕士研究生王奕航为第一作者,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天山创新团队项目的资助。

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