[发明专利]用于检测G类神经毒剂及其模拟物的水溶性方酸菁-乙醇胺加合物材料及应用

说明书

本发明公开了一种用于检测G类神经毒剂及其模拟物的水溶性方酸菁‑乙醇胺加合物材料及应用，该材料是向蓝色的水溶性方酸菁衍生物水溶液中加入过量乙醇胺，使水溶性方酸菁衍生物与乙醇胺反应获得的无色溶液。该材料制备工艺可应用于G类神经毒剂及其模拟物的灵敏可视化传感识别，随着G类神经毒剂及其模拟物的不断加入，其荧光发射、最大吸收强度均呈现明显增强，溶液颜色逐渐由无色变化为蓝色，体系RGB值变化与分析物加入量具有较好关联性，有助于实现对特征分析物的半定量分析。传感过程独特的Turn‑on型传感响应模式实现了对G类神经毒剂及其模拟物的快速、选择性灵敏传感，有望发展成为一种综合性能优异的神经毒剂传感新材料。

技术领域

本发明属于小分子光学传感技术领域，具体涉及一种用于检测G类神经毒剂及其模拟物的水溶性方酸菁-乙醇胺加合物材料。

背景技术

化学战剂(Chemical Warfare Agents,CWAs)作为一类大规模、高杀伤力的化学武器，已被多次使用在局部战争和恐怖活动中。CWAs因具有毒性强、作用快、杀伤范围广、毒效持久、防护和救治困难等特点，对人员生命健康和环境安全都产生了巨大威胁，针对性地开展灵敏、快速、识别研究，尤其是对CWAs的原位和区分识别研究日益得到重视。按照CWAs对人体的毒害作用方式不同，CWAs可分为神经性毒剂、糜烂性毒剂、血液性毒剂、窒息性毒剂、失能性毒剂和刺激剂。其中神经性毒剂属于有机磷或有机磷酸酯类化合物，包含G类和V类，G类神经毒剂主要包括沙林(GB)、梭曼(GD)和塔崩(GA)，V类神经毒剂主要是指维埃克斯(VX)。在众多神经性毒剂中，沙林是恐怖袭击中最危险、最常用的一种，为了采取及时的应对措施来减少损失，发展一种能够在极低浓度下迅速发现有毒化学物质的方法有着至关重要的意义。因此，开发便携式、并且能够现场实时对化学毒物进行灵敏和选择性检测的方法仍然是一项严峻的挑战。

现行的神经毒剂检测方法有光声学、质谱分析、毛细管电泳、电传感器、生物传感器、离子迁移谱、核磁共振光谱等技术等，然而这些技术都有着一定的局限性，如设备昂贵、响应速度慢、缺乏选择性和便携性、使用方式复杂等，从而限制了它们的实际应用。与前者提及的方法相比，光谱技术具有灵敏度高、响应速度快、可采集参数丰富等优点，在传感检测方面显示出了极大的优越性。但目前已报道的探针和指示剂大多只能在有机介质中使用，而且区分识别能力不理想，大大限制了光谱技术的实际应用。因此开发具有来能良好水溶性、响应速度快、信号输出方式简单便捷的光学传感技术仍具有较大的战略意义。

发明内容

本发明目的是针对上述现有技术中探针水溶性不佳、识别速度慢、设备不便携等问题，提供一类具有独特Turn-on型传感响应模式，对G类神经毒剂及其模拟物快速、选择性灵敏传感的新型水溶性方酸菁-乙醇胺加合物材料。

针对上述目的，本发明提供的水溶性方酸菁-乙醇胺加合物材料是向蓝色的水溶性方酸菁衍生物水溶液中加入过量乙醇胺，获得的有效成分的结构式如SQOH-ETA或SQPY-ETA所示的无色溶液：

结构式中n为1～5的整数。

上述水溶性方酸菁衍生物的结构式如SQOH和SQPY所示，其分别参照文献“OrganicLetters,2005,7(19),页码4257-4260”和“SensorsActuators:B.Chemical,2019,292,页码88-93”提供的方法制备而成。

结构式中n为1～5的整数。

上述水溶性方酸菁衍生物与乙醇胺的摩尔比为1:250～1:400。

上述水溶性方酸菁衍生物水溶液中水溶性方酸菁衍生物的浓度为5.0×10^-3mol/L～1.0×10^-2mol/L。