用于药品防伪的磷光超分子体系

会发光的药丸：对抗假药

假劣药品是全球范围内的隐性威胁，尤其在资源有限的地区更为严重。本研究提出了一种新的识别真药与假药的方法：使药品在紫外光照射后短暂发光。发光来自安全的、可食用的成分，可混入或印制在片剂和胶囊上，将每一剂量变成内置的真伪检查标记。

为什么假药难以识别

传统的鉴别假药工具常依赖高端实验设备、熟练的技术人员或防篡改包装。但不法分子可以将真包装重新填充假药，许多诊所和药房也负担不起复杂检测。更可靠的策略是以难以仿制但能用简单光源快速检验的方式标记每一粒药丸或胶囊。挑战在于找到既明亮、持续时间长、能在空气和湿度下稳定，又足够安全可食用的发光材料。

来自常见食品成分的安全发光

研究人员通过组合两种常见成分解决了这个问题：一种维生素B（维生素B10）和称为环糊精的环状糖分子，环糊精已广泛用作食品和药物添加剂。单独的维生素B10在紫外光下只有微弱发光；但当它被物理封闭在环糊精的空心腔内时，形成了紧密的“主–客体”配对，一旦关灯便会发出明亮的蓝色余辉。这些可食用的复合物可以通过少量水研磨混合或由水溶液结晶得到，产生高光输出且余辉时间接近一秒的材料。

分子笼如何开启余辉

为理解这种简单配对为何奏效，团队将详细的计算机模拟与多种实验技术结合使用。X射线晶体学和核磁共振测量确认维生素B10深入嵌入环糊精腔内，并通过大量氢键被固定在位。这个紧密的包埋使发光维生素免受氧、水和其它分子的猝灭，并将每个维生素隔离在其微观口袋中。计算还显示，周围的糖环微妙地重塑了激发态的能量图谱：它改变了相近激发态的能级顺序，并使两类态之间的关键交叉点更容易到达。该交叉将能量引导到寿命较长的态，从而缓慢释放光，形成强烈的室温磷光而非短暂闪光。

通过结构调节提升防伪特性

作者探讨了微小改动如何影响发光。通过更换类似维生素的分子部分或在环上移动其官能团，他们发现只有特定构型（尤其是具有相对位置官能团的构型）在被包埋后才产生强余辉。同样，合适尺寸的环糊精（α和β型）效果良好，而更大的γ型不能紧密结合，无法产生有用的发光。这些测试表明，合适的分子贴合和牢固的腔内结合对于开启磷光至关重要。某些复合物甚至发射圆偏振光，为难以仿制的光学特征增加了另一层独特性。

从外到内给药物做标记

鉴于这些发光复合物可食用、成本低且在空气和湿气中稳定，团队展示了几种实用的防伪方案。一种方法是用复合物的水溶液作为隐形墨水在药片或胶囊上绘制符号；仅在紫外光下可见，并在关灯后更清晰地发光。另一种方法是将少量粉末直接混入片剂或胶囊中，即使药片碎裂，每一碎片仍显示相同的蓝色余辉。第三种方法是在药丸和喷雾溶液之间分置两种组分，只有当正确的喷雾被施加时，药物才会发光。综合来看，这些策略使伪造者难以同时复制配方与真药的视觉响应。

这对药品安全意味着什么

本质上，该研究表明日常的食品级分子可以被构造成微小的笼状结构，使维生素产生持久且肉眼可见的发光。该发光可作为单粒药丸的内置安全标记，用简单的紫外光而非复杂仪器即可检查。通过详述分子笼如何重塑控制发光的能量通路，这项工作还为未来发光材料的设计提供了一般性方案。如果被广泛采用，这类可食用磷光体系可能成为对抗假药的有力补充，帮助患者和医务人员在造成伤害前迅速识别伪劣药品。

引用: Wu, WT., Deng, CY., Zhang, ZY. et al. Phosphorescent supramolecular systems for medicine anticounterfeiting. Nat Commun 17, 2635 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69431-y

关键词: 药品防伪, 可食用磷光, 环糊精客体–主客体, 发光防伪墨水, 药物真伪