Un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC), liderado por el profesor Zhang Guoqing, ha desarrollado un innovador método de detección rápida de aminas terciarias y opioides mediante una estrategia de fluorescencia que cambia de color. Este estudio, publicado en el Journal of the American Chemical Society, aborda una necesidad crítica en varios campos, como el análisis farmacéutico, la seguridad alimentaria y el diagnóstico biomédico.
Avances en la detección de aminas
La detección de aminas orgánicas es fundamental para garantizar la calidad y seguridad de productos farmacéuticos y alimentarios. Sin embargo, los métodos tradicionales de detección basados en luminiscencia suelen depender del apagado de la fluorescencia, lo que limita tanto la sensibilidad como la selectividad de los análisis.
En este contexto, el equipo de investigación ha introducido una nueva estrategia que permite la diferenciación de aminas terciarias estructuralmente similares. Al ser expuestas a la luz, estas aminas forman exciplexos con moléculas de naftalimida activadas por fotones, que posteriormente se reorganizan en complejos de transferencia de carga fotoinducidos (PCTCs). Este mecanismo facilita la identificación de aminas en función de sus sustituyentes y flexibilidad molecular.
Los investigadores llevaron a cabo estudios sistemáticos sobre tres tipos de aminas terciarias: aminas metiladas, aminas de cadena flexible y aminas rígidas. A través de la exposición a luz ultravioleta de 365 nm, se observó que las aminas metiladas emitían rápidamente fluorescencia verde, mientras que las aminas de cadena flexible mostraban primero fluorescencia amarilla antes de cambiar a verde. Esta variabilidad en la emisión se atribuye a que los grupos metilo reducen la hinderncia estérica y favorecen la transferencia de carga con las moléculas de naftalimida.
Los hallazgos, observados en 24 muestras diferentes de aminas, fueron respaldados por cálculos DFT y mediciones de fluorescencia temporal, fortaleciendo la validez del mecanismo propuesto por los investigadores.
Detección de opioides y aplicaciones prácticas
Con base en este mecanismo, el equipo también ha desarrollado un método visual portátil para la detección de opioides, tanto naturales como sintéticos, incluyendo heroína, fentanilo, metanfetamina y metonitazeno. Este nuevo enfoque se presenta como una alternativa más rápida y sencilla en comparación con métodos tradicionales como la prueba del reactivo de Marquis, siendo especialmente adecuado para el monitoreo en tiempo real y en el lugar.
Este trabajo se enmarca en los desarrollos previos del grupo sobre complejos de transferencia de carga fotoinducidos, y abre nuevas posibilidades para la detección de aminas en trazas y la realización de cribados rápidos de drogas. La importancia de estos avances no solo radica en su aplicación científica, sino también en su potencial impacto en la salud pública y la seguridad, especialmente en un contexto donde el abuso de drogas y la adulteración de sustancias son preocupaciones crecientes.
Más información:
Aoyuan Cheng et al, Rapid Fluorochromic Sensing of Tertiary Amines and Opioids via Dual-Emissive Ground and Excited Charge-Transfer States, Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c00425
Proporcionado por
Universidad de Ciencia y Tecnología de China
