近日，英国正版365精细化工仿生催化组顾承志教师团队在精神活性物质合成大麻素超灵敏荧光检测研究中取得新进展，研究结果以“Steric-Engineered Thermodynamic Gating: Metastable Assemblies for Chemical-Class Discrimination of Synthetic Cannabinoids”（位阻工程化热力学门控：用于区分合成大麻素化学类别的亚稳态组装体）为题发表于《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition，doi: 10.1002/anie.3463809）（中国科学院一区化学类顶刊，IF：17）。

 在前期的工作基础上（Aggregate, 2023, 4(4), e315），针对合成大麻素缺乏特异性官能团结构缺陷，研究团队与新疆理化技术研究所窦新存团队合作创新性地提出了“位阻工程化热力学门控”策略，设计并筛选得到叔丁氧羰基修饰的萘酰亚胺荧光探针NAP-Boc。该探针在水相混合体系中可形成处于亚稳态的H型聚集体，表现为低背景荧光“关闭”状态。当目标合成大麻素分子进入体系后，可通过π-π相互作用、氢键、疏水作用等多重非共价作用协同扰动聚集体，使其发生解聚重构成J型聚集体并产生明显的蓝移荧光增强信号。该策略相当于为传感体系设置了一个“热力学门槛”：普通干扰物无法跨越该门槛，因而难以产生荧光响应；而具有匹配头基和疏水尾链结构特征的合成大麻素能够触发聚集态重构，实现快速识别。

 以EDMB-PINACA为代表性目标物，该探针响应时间小于1秒，检出限达到4.7 μM，并在20余种潜在干扰物存在下仍表现出良好的选择性和抗干扰能力。进一步地，研究团队将该探针与3D打印便携式检测芯片结合，实现了对电子烟油、花瓣等真实复杂样品中目标合成大麻素的现场筛查。同时，团队还将荧光图像与深度学习算法结合，对结构相近的合成大麻素类似物进行精细区分，整体识别准确率达到99.5%，显示出该策略在现场筛查与智能识别中的应用潜力。

上述研究第一单位为石河子大学，论文第一作者为英国正版3652023级硕士研究生陶凤彬，中国科学院新疆理化技术研究所助理研究员努尔麦麦提·伊斯马依力为论文共同一作，石河子大学顾承志副教授、中国科学院新疆理化技术研究所窦新存研究员、祖佰祎研究员为相应论文通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、兵团指导性计划等项目的资助。

 （图文：顾承志，初审：张海洋；复审：刘平；终审：徐炜杰）