Penicillin (Penicillin G, PG) als Breitband-β-Lactam-Antibiotikum führt durch Übergebrauch zu zunehmenden Umwelt-Rückständen, wodurch die Entwicklung schneller und sensitiver Nachweismethoden dringend erforderlich ist. In dieser Arbeit wurde mittels einer Unterkomponenten-Selbstassemblierungsstrategie ein tetraedrischer metallorganischer Käfig mit Aggregations-induzierter Emission (AIE) Aktivität (Cage Zn) konstruiert. Die Struktur wurde systematisch durch Kernspinresonanz, Massenspektrometrie und molekulare Simulationen charakterisiert. Studien zeigen, dass Cage Zn ein signifikant lösungsmittelpolaritätsabhängiges Emissionsverhalten und AIE-Eigenschaften aufweist und reversible Fluoreszenzinformationsverschlüsselung und -entschlüsselung ermöglicht. Noch wichtiger ist, dass Cage Zn als Fluoreszenzsonde zur hochempfindlichen Detektion von PG dienen kann, wobei beide im stöchiometrischen Verhältnis 1:1 binden und durch einen statischen Quenchungsmechanismus eine Fluoreszenzquenching-Effizienz von bis zu 95 % erreicht wird; molekulardynamische Simulationen bestätigen die Spontaneität der Wirt-Gast-Komplexierung. Diese Studie bietet neue Ansätze zum Bau kostengünstiger AIE-Supramolekularmaterialien, zum Nachweis von Antibiotikarückständen und zur Entwicklung intelligenter lumineszenter Materialien.

Metallorganischer Käfig; aggregationsinduzierte Emission; Informationsverschlüsselung; Penicillin-Erkennung