根据《2024年世界毒品报告》，苯丙胺类毒品作为第二代合成毒品的典型代表，已成为整个亚洲滥用最为严重的毒品之一。其中，苯丙胺与甲基苯丙胺常以不同掺杂比例的混合物形式出现在毒品制贩滥用的查缉场景，对现场判别、溯源分析等造成巨大挑战。因此，实现苯丙胺与甲基苯丙胺的准确区分及混合物掺杂比例判别对禁毒实战查缉工作具有重要意义。

目前，现有技术手段大多通过大型谱学仪器实现苯丙胺与甲基苯丙胺混合物的鉴别分析，如液相色谱-质谱联用技术等。在现场快速传感检测方面，尚无苯丙胺与甲基苯丙胺混合物可视化区分检测的相关研究报道。比色传感技术因其具有探针结构可调、响应速度快、灵敏度高、结果直观、易于集成等优点，有望实现苯丙胺与甲基苯丙胺混合物现场快速可视化检测。

面向结构、性质高度类似的苯丙胺与甲基苯丙胺区分检测难题及其混合物可视化判别需求，中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队基于胺基与呋喃基间的开环反应，提出了基于吸电子基调控的呋喃基比色探针分子设计策略，在保证快速响应的前提下，实现了苯丙胺与甲基苯丙胺的比色区分检测，即对苯丙胺为橙色响应，对甲基苯丙胺为绿色响应。结合理论计算分析，揭示了比色响应效果差异来源于产物分子结构差异与聚集态差异的协同作用。进一步结合多孔聚合物基底，基于分子聚集效应实现了比色响应灵敏度与响应速度的同步提升，裸眼检测限低至0.2 mM，响应时间为5 s，其它16种常见毒品以及部分胺类衍生物对其比色检测无明显干扰。将探针功能化传感基底与课题组自主研发的毒品智能分析仪相结合，成功实现了冰糖与食盐等复杂样品中苯丙胺与甲基苯丙胺的定性判别。为应对实际场景中苯丙胺类混合物判别难题，构建了深度学习算法，成功实现了苯丙胺与甲基苯丙胺混合物掺杂比例的准确判别，准确率为100%。本研究提出了基于分子结构调控协同分子聚集效应实现苯丙胺与甲基苯丙胺比色区分检测的策略，同时，将深度学习算法与功能化传感材料的结合，有望为多目标可视化传感探针设计开发以及复杂体系中的混合物判定方法构建提供借鉴。

相关研究成果以“Monitoring Amphetamine and Methamphetamine Mixture Based on Deep Learning Involved Colorimetric Sensing”为题发表于Analytical Chemistry，中国科学院新疆理化技术研究所博士研究生曹思凡为第一作者，中国科学院新疆理化技术研究所窦新存研究员、刘媛研究员为共同通讯作者。该工作得到了新疆维吾尔自治区重点研发计划、天山创新团队项目的资助。

基于分子结构调控协同聚集效应的苯丙胺与甲基苯丙胺比色区分检测策略