邻羰基肟化合物的用途及制备方法技术

本发明专利技术涉及邻羰基肟化合物的用途及制备方法，具体地，本发明专利技术涉及邻羰基肟化合物用于检测神经性毒剂特别是G类神经性毒剂的用途，以及用于特异性鉴别G类和V类神经性毒剂的用途。本发明专利技术还涉及检测神经性毒剂特别是G类神经毒剂的方法，以及以不同邻羰基醛或二酮化合物为原料，在不同反应条件下还原为邻羰基肟类化合物的制备方法。本发明专利技术将邻羰基肟与神经性毒剂的特异性反应与比色法、SERS的检测优势有机结合，实现了神经性毒剂的快速检测和G类与V类神经性毒剂的成功区分。

【技术实现步骤摘要】
邻羰基肟化合物的用途及制备方法
本专利技术涉及邻羰基肟化合物的用途及制备方法，具体地，本专利技术涉及邻羰基肟化合物用于检测神经性毒剂特别是G类神经性毒剂的用途，以及用于特异性鉴别G类和V类神经性毒剂的用途。本专利技术还涉及检测神经性毒剂特别是G类神经性毒剂的方法，以及邻羰基肟类化合物的制备方法。
技术介绍
有机磷毒剂(Organophosphorusagents,OPs)，是一类包含有机磷农药及神经性毒剂在内的高毒性化合物，因其高毒、速杀的特点，自19世纪发现以来，已经引发了诸多关注。神经性毒剂是其中毒性最强的一类化合物，已被列入化学战剂(chemicalwarfareagents,CWAs)的范畴。沙林(GB)、梭曼(GD)、塔崩(GA)和维埃克斯(VX)是典型的神经性毒剂，除-P＝O键外，分别含有高活性的P-F和P-CN键及活性稍低的P-S键。GB、GD和GA可进一步归属于G类神经性毒剂范畴，而VX则为V类神经性毒剂的典型代表。针对OPs，目前主要的检测技术方法分为分离分析筛查鉴定及现场化学/生物传感两大类，前者以色谱、色谱-质谱联用为代表，后者则包括比色法、荧光法、酶法、电化学、微悬臂传感法等。气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、液相色谱-质谱联用法(LC-MS)等普遍存在操作复杂、检测时间较长、仪器昂贵和易受外界环境干扰等不足，很难实现现场快速检测。现场化学/生物传感方法中，酶学法虽具有检测速度快、过程简便、成本低等优点，已被广泛应用于国内外OPs的快速检测，但在低温或高温条件下不能很好进行检测，易出现假阴性结果，且不能区分神经性毒剂和有机磷农药。比色法则因其具有特异性较强、灵敏度较高且操作简便，检测速度快优势，已是现场快速检测的主要技术方法之一。另外，表面增强拉曼光谱(SurfaceEnhancedRamanSpectrometry，SERS)可对样品进行无损分析，具有无需样品制备、可鉴别各种材料的结构和特征、特别适合探测液体样品等特点。凭借其高检测灵敏度、高分辨率及稳定性好的优点，在痕量及超痕量OPs检测方面具有较大潜力。而便携式拉曼光谱仪的出现，为实现现场快速、灵敏和可靠的OPs检测提供了物质基础。肟类化合物是现阶段OPs中毒的常用解毒药物，其解毒机制主要是通过亲核反应进攻磷酰化胆碱酯酶(ChE)，从而脱去结合的磷酰化基团，即去磷酰化，肟类化合物再与磷酰基发生成酯反应，生成低毒的磷酸肟酯化合物，从而恢复ChE的活力。除作为OPs解毒剂之外，肟类化合物还可构建良好的分析体系，但目前尚没有利用肟类化合物通过比色法或SERS方法快速检测并区分G类和V类神经性毒剂的方法。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人经过大量探索和实验，将邻羰基肟化合物与神经性毒剂的特异性反应与比色法、SERS的检测优势有机结合，实现了神经性毒剂的快速检测；本专利技术还提供了邻羰基肟化合物的制备方法。具体地，本专利技术包括以下几方面：本专利技术第一方面涉及一种检测神经性毒剂(例如G类神经性毒剂)的方法，所述方法包括以下步骤：将邻羰基肟化合物溶于水中得到溶液，将该溶液调节至碱性，加入不同浓度的待测样品，得到反应液，检测反应液的紫外可见吸光度，记录特征吸收峰强度随神经性毒剂加入量变化的情况。根据本专利技术第一方面任一项的方法，其特征在于以下几项中的一项或数项：(1)所述邻羰基肟化合物为通式Ⅰ或Ⅱ所示的化合物，其中R1为C1-6烷基或芳基，R2、R3各自独立地为C1-6烷基或芳基；优选地，R1为芳基，R2和/或R3为芳基；(2)将邻羰基肟化合物溶于水中得到的溶液的浓度为200ppb(ng/ml)-20ppm(μg/ml)，例如为1-10ppm、5-10ppm；(3)所述碱性是指pH值为8～12，优选为9.5～10.5；(4)加入待测样品1-5min，例如1-2min后检测紫外可见吸收光谱(以吸光度表示)；(5)所述特征吸收峰的位置选自约261nm、约273nm或约223nm处；(6)随着待测样品加入浓度的增大，当其在约261nm和约273nm处的特征吸收峰强度逐渐下降，或者同时伴有约223nm处的特征吸收峰强度逐渐上升时，则待测样品中含有G类神经毒剂。本专利技术第二方面涉及本专利技术第一方面任一项的方法用于检测和区分G类神经性毒剂和V类神经性毒剂的用途。随着待测样品加入浓度的增大，当其在约261nm和约273nm处的特征吸收峰强度逐渐下降，或者同时伴有约223nm处的特征吸收峰强度逐渐上升时，则待测样品中含有G类神经性毒剂；而随着待测样品加入浓度的增大，当其在约261nm和约273nm处的特征吸收峰强度不发生改变时，该待测样品中不含有G类神经性毒剂时，例如只含有V类神经性毒剂或其它有机磷毒剂。本专利技术第三方面涉及一种检测G类神经性毒剂的方法，所述方法包括以下步骤：a)制备金纳米粒子(AuNPs)溶液；b)将邻羰基肟化合物溶于水中得到溶液，将该溶液调节至碱性；c)取待测样品，加入步骤b)得到的邻羰基肟化合物碱性溶液，反应一段时间，取反应液与弃去水相的步骤a)制备的金纳米粒子混合，弃去水相，吸取团聚的金纳米粒子滴于硅片上，挥干后进行表面增强拉曼光谱(SERS)检测；d)任选地，移取适量步骤a)制备的金纳米粒子溶液，弃去水相，再取步骤b)得到的邻羰基肟化合物碱性溶液与金纳米粒子混合均匀，弃去水相，吸取剩余的金纳米粒子滴到硅片上，挥干后进行SERS检测，得到反应体系的空白对照；e)具有特征性CN-拉曼峰的待测样品含有G类神经性毒剂。根据本专利技术第三方面任一项的方法，其特征在于以下几项中的一项或数项：(1)所述邻羰基肟化合物为通式Ⅰ或Ⅱ所示的化合物，其中R1为C1-6烷基或芳基，R2、R3各自独立地为C1-6烷基或芳基；(2)将邻羰基肟化合物溶于水中得到的溶液的浓度为200ppb-20ppm，例如为1-10ppm、5-10ppm；(3)步骤b)中所述碱性是指pH值为8～12，优选为9.5～10.5；(4)步骤c)中所述反应一段时间是指1-5min，例如1-2min；(5)采用离心的方法弃去水相；(6)在约2132cm-1处的拉曼峰为特征性CN-峰；(7)所述金纳米粒子的平均粒径为45-65nm，例如55nm。在本专利技术的实施方案中，预先吸取大约500μl(0.05nM)金纳米粒子，离心弃去水相后，再加入大约500μl的邻羰基肟化合物碱性溶液和待测样品反应液与金纳米粒子混合均匀，再次离心，尽量吸出水溶液，吸取0.3～0.5μl团聚的金纳米粒子滴于硅片上，待自然风干后，进行SERS检测。本专利技术第四方面涉及本专利技术第三方面任一项的方法用于检测和区分G类神经性毒剂和V类神经性毒剂的用途。当待测样品在约2132cm-1处有特征性拉曼峰时，则含有G类神经性毒剂；而当待测样品在约2132cm-1处没有特征性拉曼峰时，则不含有G类神经性毒剂，例如只含有V类神经性毒剂或其它有机磷毒剂。当待测样品在886cm-1处有特征性拉曼峰时，则含有V类神经性毒剂。本专利技术第五方面涉及通式Ⅰ或Ⅱ所示的邻羰基肟化合物用于检测神经性毒剂的用途，其中R1为C1-6烷基或芳基，R2、R3各自独立地为C1-6烷基或芳基；根据本专利技术第五方面任一项的用途，其中所述的神经性毒剂为G类或V类神经性毒剂，优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测神经性毒剂(例如G类神经性毒剂)的方法，所述方法包括以下步骤：将邻羰基肟化合物溶于水中得到溶液，将该溶液调节至碱性，加入不同浓度的待测样品，得到反应液，检测反应液的紫外可见吸光度，记录特征吸收峰强度随神经性毒剂加入量变化的情况。

【技术特征摘要】
1.一种检测神经性毒剂的方法，所述方法包括以下步骤：将邻羰基肟化合物溶于水中得到溶液，将该溶液调节至碱性，加入不同浓度的待测样品，得到反应液，检测反应液的紫外可见吸光度，记录特征吸收峰强度随神经性毒剂加入量变化的情况；其中所述邻羰基肟化合物为通式Ⅰ或Ⅱ所示的化合物，其中R1为C1-6烷基或芳基，R2、R3各自独立地为C1-6烷基或芳基；2.根据权利要求1所述的方法，其中所述神经性毒剂为G类神经性毒剂。3.根据权利要求1所述的方法，其中R1为芳基，R2和/或R3为芳基。4.根据权利要求1所述的方法，其中R1为C1-6烷基、苯基或萘基，R2、R3各自独立地为C1-6烷基、苯基或萘基。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述邻羰基肟化合物选自丙酮醛肟、2,4-二羰基-3-肟戊烷和2,4-二羰基-3-肟-1-苯基-丁烷。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于以下几项中的一项或数项：(2)将邻羰基肟化合物溶于水中得到的溶液的浓度为3-20ppm(μg/ml)；(3)所述碱性是指pH值为8～12；(4)加入待测样品1-5min后检测紫外可见吸光度；(5)所述特征吸收峰的位置选自约261nm、约273nm或约223nm处；(6)随着待测样品加入浓度的增大，当其在约261nm和约273nm处的特征吸收峰强度逐渐下降，或者同时伴有约223nm处的特征吸收峰强度逐渐上升时，则待测样品中含有G类神经毒剂。7.根据权利要求6所述的方法，其中第(2)项中得到的溶液的浓度为5-10ppm。8.根据权利要求6所述的方法，其中第(3)项中所述pH为9.5～10.5。9.根据权利要求6所述的方法，其中第(4)项为加入待测样品1-2min后检测紫外可见吸光度。10.权利要求1-9任一项的方法用于检测和区分G类神经性毒剂和V类神经性毒剂的用途。11.一种检测G类神经性毒剂的方法，所述方法包括以下步骤：a)制备金纳米粒子(AuNPs)溶液；b)将邻羰基肟化合物溶于水中得到溶液，将该溶液调节至碱性；c)取待测样品，加入步骤b)得到的邻羰基肟化合物碱性溶液，反应一段时间，取反应液与弃去水相的步骤a)制备的金纳米粒子混合，弃去水相，吸取团聚金纳米粒子滴于硅片上，挥干后进行表面增强拉曼光谱(SERS)检测；e)具有特征性CN-拉曼峰的待测样品含有G类神经性毒剂。12.根据权利要求11所述的方法，其还包括制备反应体系的空白对照的步骤：移取适量步骤a)制备的金纳米粒子溶液，弃去水相，再取步骤b)得到的邻羰基肟化合物碱性溶液与金纳米粒子混合均匀，弃去水相，吸取剩余的金纳米粒子滴到硅片上，挥干后进行SERS检测，得到反应体系的空白对照。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢剑炜，吴剑峰，郭磊，冯建林，高敬，高海月，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11