Xue Gu, Xinyu Gou, Yan Jiang, Xiangquan Liu, Binbin Zhai, Ruijuan Wen, Zhiyan Ma*, Yu Fang*. Anal. Chem. 2025, DOI: 10.1021/acs.analchem.5c04302

3-羟基-2-丁酮（3H2B） 是单核细胞增生李斯特菌的关键气态代谢物、一种潜在的肺癌生物标志物，也是一种广泛使用的食品风味剂，因此对其进行实时监测的需求日益凸显。本研究设计了一种水杨醛功能化的1,8-萘酰亚胺衍生物（NI-OH-CHO），并将其与1,3,5-三（4-氨基苯基）苯（TAPB）在液/液界面反应，制备了NI-TAPB荧光纳米薄膜。该薄膜经去质子化后（NI-TAPB@F），对3H2B表现出可逆且前所未有的荧光响应。

图1.  NI-TAPB纳米薄膜的构建单元、界面聚合制备、去质子化机制示意图。

基于此发现，我们开发了一种性能卓越的荧光3H2B传感器，具备以下特点：在室温下具有超高灵敏度（检测限约1.8 ppb）、快速响应（<8 s）、优异的选择性以及良好的稳定性。这些优势源于结合位点的理性设计与纳米薄膜的多孔结构。此外，利用去质子化薄膜实现了对3H2B的可视化检测。值得注意的是，该纳米薄膜具备自支撑、自粘附与柔性特性，能够消除背景颜色或发射的干扰，实现与基底无关的检测，并便于进行现场定性与定量分析。本研究有望为开发便携式3H2B检测设备开辟新途径。

图2. 荧光传感器的3H2B检测性能。

基于此发现，我们开发了一种性能卓越的荧光3H2B传感器，具备以下特点：在室温下具有超高灵敏度（检测限约1.8 ppb）、快速响应（<8 s）、优异的选择性以及良好的稳定性。这些优势源于结合位点的理性设计与纳米薄膜的多孔结构。此外，利用去质子化薄膜实现了对3H2B的可视化检测。值得注意的是，该纳米薄膜具备自支撑、自粘附与柔性特性，能够消除背景颜色或发射的干扰，实现与基底无关的检测，并便于进行现场定性与定量分析。本研究有望为开发便携式3H2B检测设备开辟新途径。

第一作者：陕西师范大学博士研究生谷雪

通讯作者：陕西师范大学房喻院士、陕西师范大学博士后马志彦

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c04302