一种芥子气的前荧光探针及试剂盒检测试条及其制备方法

1.本发明属于芥子气检测技术领域，具体涉及基于4h-色烯-4-硫酮染料检出芥子气的 前荧光探针化合物，及其与氢氧化钾和无水乙醇组成的试剂盒、以及芥子气检测试条的 制备方法。


背景技术：

2.荷兰《色谱杂志a》(j.chromatogr.a 1993,637,71,black,r.m.；clarke,r.j.；cooper, d.b.；read,r.w.；utley,d.application of headspace analysis,solvent extraction,thermaldesorption and gas chromatography-mass spectrometry to the analysis of chemical warfaresamples containing sulphur mustard and related compounds.)、加拿大《传感器与转换器》 (sens.transducers j.2010,113,41,bunkar,r.；vyas,k.d.；rao,v.k.；kumar,s.；singh,b.； kaushik,m.p.epoxy resin modified quartz crystal microbalance sensor for chemical warfareagent sulfur mustard vapor detection.)已经报道了多种测定芥子气的方法，其中包括气相 色谱-质谱法、石英晶体微天平分析等。然而，传统方法通常具有难以携带、成本高、操 作时间长等缺点。与之相比，荧光传感技术因其低成本、高灵敏度、优异的选择性和原 位实时检测能力而在化学试剂分析和检测领域受到广泛关注。已有报道的芥子气荧光检 测通常是在溶液中进行的，如美国《美国化学会志》(j.am.chem.soc.2013,135,6338, kumar,v.；anslyn,e.v.a selective turn-on fluorescent sensor for sulfur mustard stimulants.)、 美国《分析化学》(anal.chem.2018,90,1417,kumar,v.；rana,h.；raviraju,g.；gupta,a.k. chemodosimeter for selective and sensitive chromogenic and fluorogenic detection of mustardgas for real time analysis.)、美国《acs传感器》(acs sens.2019,4,2794,meng,w.；sun, m.；xu,q.；cen,j.；cao,y.；li,z.；xiao,k.development of a series of fluorescent probes forthe early diagnostic imaging of sulfur mustard poisoning.)、英国《新化学杂志》(new j.chem. 2021,45,20569,ma,b.；zuo,g.；dong,b.；gao,s.；you,l.；wang,x.optical detection ofsulfur mustard contaminated surfaces based on a sprayable fluorescent probe.)报道的探针， 在液相中检测芥子气，检测限高(0.8～200μm)，探针通过去质子化或异构化产生更强的 亲核硫阴离子，这些探针在空气中缺乏足够的稳定性，很容易被氧化成二硫化物，导致 假阳性或较短的使用日期，而且不能对芥子气这种挥发性有毒物进行气相检测。然而， 在已公开的有关芥子气气相检测的文献中，如英国《化学通讯》(chem.commun.2014,50, 12363,goud,d.r.；purohit,a.k.；tak,v.；dubey,d.k.；kumarb,p.；pardasani,d.a highlyselective and sensitive“turn-on”fluorescence chemodosimeter for the detection of mustardgas.)、英国《塔兰塔》(talanta 2018,189,39,wang,h.；guan,j.；han,x.；chen,s.w.；li,t.； zhang,y.；yuan,m.s.；wang,j.benzothiazole modified rhodol as chemodosimeter for thedetection of sulfur mustard stimulant.)、美国《分析化学》(anal.chem.2018,90,
8320,chen, c.-y.；li,k.-h.；chu,y.-h.reaction-based detection of chemical warfare agent mimics withaffinity ionic liquids.)中报道的探针存在一些不足，比如响应时间长(7～30min)、合成步 骤繁复等，这些都严重制约了它们在实际中的应用。因此，发展一种合成简单、操作方 便、稳定性好、响应快、探测灵敏度高的芥子气荧光探针，能同时用于液相和气相中芥 子气的检测，具有重要的应用价值。
3.

技术实现要素：

4.本发明针对现有检测芥子气技术中存在的问题，提供一种快速检出芥子气的前荧光 探针化合物7-(n,n-二烷基氨基)-4-硫代-4h-色烯-3-甲腈及试剂盒、检测试条，及其制备 方法。
5.本发明在溶液测试中采用芥子气，在土壤、物体表面以及气相检测实验中选择毒性 较低的2-氯乙基乙基硫醚(cees)作为芥子气类似物，该化合物又被称为“硫半芥”， 其在化学性质上与芥子气相似，但毒性较低(ld
50
值分别为2.4mg/kg(sm)和252mg/kg (cees))。
6.本发明的快速检出芥子气的前荧光探针化合物，特征在于其为以硫羰基为芥子气反 应位点前体的化合物7-(n,n-二烷基氨基)-4-硫代-4h-色烯-3-甲腈，具有下式所示结构：
[0007][0008]
式中，r1，r2，r1 r2为烷基或氢。
[0009]
本发明的快速检出芥子气的前荧光探针化合物的合成方法，其特征在于包括以下步 骤：
[0010]
a、7-(n,n-二烷基氨基)-4-氧代-4h-色烯-3-甲醛(中间体1)的制备
[0011]
将三氯氧磷滴加至冰浴下的n,n-二甲基甲酰胺中，50℃油浴下搅拌2小时，再加入 n,n-二甲基甲酰胺溶解的4-(n,n-二烷基氨基)-2-羟基苯乙酮(原料)，50℃下继续搅拌 2～4小时；将反应液倒至碎冰上，饱和碳酸钠溶液中和ph至8，二氯甲烷萃取，真空减 压除去溶剂后柱色谱分离得到中间体1；
[0012]
b、7-(n,n-二烷基氨基)-4-氧代-4h-色烯-3-甲腈(中间体2)的制备
[0013]
将中间体1、盐酸羟胺和无水乙醇置于圆底烧瓶中，60℃油浴下搅拌1小时，真空 减压除去溶剂后加入乙酸酐，110℃油浴下搅拌12～24小时，真空减压除去溶剂后柱色 谱分离得到中间体2；
[0014]
c、7-(n,n-二烷基氨基)-4-硫代-4h-色烯-3-甲腈(前荧光探针化合物)的制备
[0015]
氮气保护下，将中间体2、劳森试剂按1:1～2的摩尔比加入到甲苯，110℃油浴下搅 拌1～4小时，冷却后加入二氯甲烷，再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，真空减压除去溶剂后 柱色谱分离得到前荧光探针化合物；
[0016]
上述前荧光探针化合物的合成路线可表示为：
[0017][0018]
式中，r1，r2，r1 r2为烷基或氢。
[0019]
所述芥子气前荧光探针化合物，其对芥子气类似物2-氯乙基乙基硫醚(cees)的反 应过程，包括以下步骤：
[0020]
将前荧光探针化合物和氢氧化钾(koh)按1:5的摩尔比溶解在无水乙醇中，混合 物在室温搅拌30分钟后真空除去溶剂，即得到探测芥子气的荧光探针硫烯醇阴离子；
[0021]
将前荧光探针化合物、koh和芥子气类似物cees按1:5:5～10的摩尔比加入到无水 乙醇中，并在60℃下加热20分钟。冷却后减压蒸发溶剂，然后用二氯甲烷稀释；用水 洗涤，真空减压除去溶剂后柱色谱分离得到前荧光探针化合物对芥子气类似物cees的 反应产物7-(n,n-二烷基氨基)-2-乙氧基-4-((2-(乙硫基)乙基)硫基)-2h-色烯-3-甲腈；
[0022]
上述前荧光探针化合物对芥子气类似物cees的反应过程可表示为：
[0023][0024]
式中，r1，r2，r1 r2为烷基或氢。
[0025]
利用本发明，通过配制前荧光探针化合物和koh的乙醇溶液，用该溶液测定芥子气 浓度的荧光滴定标准曲线图，从而实现对溶液中芥子气的定量分析；以及对土壤以及物 体表面芥子气的快速检测。
[0026]
在上述合成前荧光探针化合物的基础上，本发明的快速检出芥子气的试剂盒，其特 征在于采用前荧光探针化合物：koh＝3:1.3～6.5的质量比溶解在无水乙醇中组成。
[0027]
进一步地，本发明的快速检出芥子气的检测试条，其特征在于以硅胶薄层色谱板为 负载材料，以前荧光探针化合物：koh＝3:1.3～6.5的质量比溶解在乙醇中制成溶液，将 硅胶薄层色谱板在该溶液中浸渍之后吹干，即得到检测芥子气的快速检测试条。
[0028]
本发明的前荧光探针化合物采用硫羰基作为反应位点前体，制备方法原料易得，反 应条件温和，操作简单，成本低，稳定性好。
[0029]
所述芥子气前荧光探针化合物，在以r1为乙基，r2为氢为例时，为前荧光探针化合 物7-(二乙氨基)-4-硫代-4h-色烯-3-甲腈(以下简称7-atcc)，其与koh和无水乙醇组 成试剂盒，测试使用时，所配制成的7-atcc和koh的乙醇溶液，在365nm紫外灯光 下无荧光，向溶液中加入芥子气后，具有60℃条件下3分钟以及室温条件下35分钟内 快速响应，青色荧光选择性检测芥子气的特征；溶液中对芥子气的检测限低至0.20μm， 而目前芥子气荧光探针最低检测限普遍大于1μm；通过测定该7-atcc和koh的乙醇 溶液和芥子气浓度的荧光标准曲线图，则可实现对溶液中0～250μm浓度范围内的芥子气 的定量检测；所配制成的7-atcc和koh的乙醇溶液，具有60℃条件下1分钟内快速 响应污染土壤、物体表面的芥子气的特征，而目前芥子气荧光探针普遍仅限于溶液或气 相中的检测；将硅胶薄层色谱板在7-atcc和koh的乙醇溶液中浸渍后吹干制备出的荧 光检测芥子气的试条，在芥子气气氛中，检测
试条在365nm紫外光下荧光由无色变为靑 色，并且变化小于1分钟；本发明的前荧光探针化合物7-atcc及其检测试条仅对芥子 气才具有这些响应，而对其他相似检测物包括神经毒剂模拟物、卤代烷烃及其气体则没 有上述响应，说明本发明的前荧光探针化合物7-atcc及其检测试条对芥子气具有很好 的选择性。
[0030]
综上所述，本发明的快速检出芥子气的前荧光探针化合物，在碱性的乙醇中，稳定 的前荧光探针能迅速产生探测芥子气的荧光探针硫烯醇阴离子，对芥子气具有快速荧光 响应的特征，实现了利用荧光方式检测芥子气。所得到前荧光探针化合物与koh和无水 乙醇组成试剂盒，具有很好的储存稳定性，配制的前荧光探针化合物和koh的乙醇溶液， 能够对溶液、土壤以及物体表面的芥子气表现出实时响应，操作简单、响应速度快、检 测限低、选择性好、应用范围广泛；将硅胶薄层色谱板在前荧光探针化合物与koh的乙 醇溶液中浸渍后吹干，得到检测芥子气的试条，能对气相中芥子气可视化监测，便携性 好、选择性好，具有良好的应用前景。
附图说明
[0031]
图1为本发明的7-atcc(10μm)的乙醇溶液在60℃条件下20分钟内的紫外/可见 吸收光谱图。
[0032]
图2为本发明的7-atcc(10μm)的乙醇溶液在60℃条件下20分钟内的荧光光谱 图(激发波长为400nm)。
[0033]
图3为本发明的7-atcc(10μm)、koh(50μm)的乙醇溶液在未加入芥子气和加 入芥子气(300μm)在60℃条件下3分钟后的紫外/可见吸收光谱图。
[0034]
图4为本发明的7-atcc(10μm)、koh(50μm)的乙醇溶液在未加入芥子气和加 入芥子气(300μm)在60℃条件下3分钟后的荧光光谱图(激发波长为400nm)。
[0035]
图5为本发明的7-atcc(10μm)、koh(50μm)的乙醇溶液在加入芥子气(0～550 μm)，在波长为472nm的荧光滴定曲线，插图为荧光强度与芥子气浓度(0～250μm)的 线性拟合(激发波长为400nm)。
[0036]
图6为本发明的7-atcc(10μm)、koh(50μm)的乙醇溶液在室温条件下加入芥 子气(300μm)在波长为472nm的荧光发射峰强度随时间变化曲线(激发波长为400nm)。
[0037]
图7为本发明的7-atcc(10μm)、koh(50μm)的乙醇溶液在60℃条件下加入 芥子气(300μm)在波长为472nm的荧光发射峰强度随时间变化曲线(激发波长为400 nm)。
[0038]
图8为本发明的7-atcc(10μm)、koh(50μm)的乙醇溶液在60℃条件下与芥 子气或其它干扰物(500μm)反应后的荧光发射光谱(激发波长为400nm)。
[0039]
图9为日光灯(左图)、紫外灯(365nm)(右图)下，本发明的7-atcc(0.2mm)、koh(1.0mm)的乙醇溶液处理过未污染土壤和芥子气污染土壤(3μl/g)的滤液在60℃ 条件下1分钟后的颜色变化照片。
[0040]
图10为日光灯(左图)、紫外灯(365nm)(右图)下，本发明的7-atcc(0.2mm)、 koh(1.0mm)的乙醇溶液中投入未污染棉签和擦拭过芥子气污染表面(1μl)的棉签 后在60℃条件下1分钟后的颜色变化照片。
[0041]
图11为日光灯(上图)、紫外灯(365nm)(下图)下，检测试条暴露在不同浓度的 芥子气气体(0～90ppm)中的颜色变化照片。
243.1130。
[0057]
本实施例中所制备得到的淡黄色固体产物，根据其核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和 高分辨质谱证明该产物就是中间体2。
[0058]
c、前荧光探针化合物7-atcc的制备
[0059]
氮气保护下，将中间体2(100mg,0.41mmol)、劳森试剂(166～332mg,0.41～0.82mmol) 和甲苯(5ml)置于10ml圆底烧瓶中，110℃油浴下搅拌1～4小时，冷却后加入二氯 甲烷(20ml)，再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤(3
×
10ml)，真空减压除去溶剂后柱色谱分 离得到红色固体状产物(44～49mg,0.17～0.19mmol)，产率为41～46％。
[0060]
其核磁共振氢谱：1h nmr(500mhz,cdcl3,tms):δ＝8.35(d,j＝9.4hz,1h),8.01 (s,1h),6.82(dd,j＝2.5,9.4hz,1h),6.42(d,j＝2.5hz,1h),3.48(q,j＝7.2hz,4h),1.26(t, j＝7.2hz,6h)ppm；
[0061]
其核磁共振碳谱：
13
c nmr(125mhz,cdcl3,tms):δ＝191.9,153.3,152.8,152.7, 130.6,121.6,114.6,113.4,111.5,95.9,45.2,12.4ppm；
[0062]
其高分辨质谱：hrms(esi)m/z calcd for c
14h15
n2os

:259.0900[m h]

,found: 259.0901。
[0063]
本实施例中所制备得到的红色固体产物，根据其核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和高 分辨质谱证明该产物就是前荧光探针化合物7-atcc。
[0064]
实施例2：荧光探针硫烯醇阴离子的合成
[0065]
将7-atcc(21mg,0.08mmol)和koh(23mg,0.40mmol)溶解在无水乙醇(3ml) 中，将混合物在室温搅拌30分钟并真空除去溶剂，得到黄色固体状产物。
[0066]
其核磁共振氢谱：1h nmr(500mhz,dmso-d6,tms)δ＝7.94(d,j＝8.8hz,1h), 6.28(d,j＝7.2hz,1h),6.01(s,1h),5.43(s,1h),3.69-3.62(m,1h),3.53-3.47(m,1h),3.31 (q,j＝6.7hz,4h),1.09-1.04(m,9h)ppm；
[0067]
其核磁共振碳谱：
13
c nmr(125mhz,dmso-d6,tms)δ＝172.5,152.0,149.4,130.9, 124.7,116.0,105.2,97.7,97.3,89.3,62.1,44.2,15.7,13.0ppm；
[0068]
其高分辨质谱：hrms(esi)m/z calcd for c
16h19
n2o2s-:303.1173[m-],found: 303.1182。
[0069]
本实施例中所制备得到的黄色固体产物，根据其核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和高 分辨质谱证明该产物就是荧光探针硫烯醇阴离子。
[0070]
实施例3：反应产物7-(二乙氨基)-2-乙氧基-4-((2-(乙硫基)乙基)硫基)-2h-色烯-3-甲腈 (以下简称7-atccp)的合成
[0071]
将7-atcc(50mg,0.19mmol)和koh(54mg,0.96mmol)溶解在无水乙醇(5ml) 中，加入cees(111～226μl,0.95～1.94mmol)并在60℃下加热20分钟。冷却后，减压 蒸发溶剂，然后用二氯甲烷(20ml)稀释。用水洗涤(3
×
5ml)，真空减压除去溶剂后 柱色谱分离得到黄色油状产物(19～24mg，0.048～0.06mmol)，产率为25～32％。
[0072]
其核磁共振氢谱：1h nmr(500mhz,cdcl3,tms)δ＝7.63(d,j＝8.9hz,1h),6.43(s, 1h),6.30(s,1h),5.64(s,1h),3.90-3.84(m,1h),3.73-3.66(m,1h),3.40(q,j＝8.2hz,4h), 3.31-3.25(m,1h),3.13-3.07(m,1h),2.80-2.74(m,1h),2.73-2.67(m,1h),2.53(q,j＝7.4 hz,2h),1.23-1.18(m,12h)ppm；
[0073]
其核磁共振碳谱：
13
c nmr(125mhz,cdcl3,tms)δ＝153.5,151.6,146.7,128.9, 118.0,108.7,106.5,99.2,98.7,95.6,64.2,44.8,34.6,31.3,25.9.15.1,14.7,12.6ppm；
[0074]
其高分辨质谱：hrms(esi)m/z calcd for c
20h29
n2o2s
2
:393.1665[m h]

,found: 393.1661。
[0075]
本实施例中所制备得到的黄色油状产物，根据其核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和高 分辨质谱证明该产物就是7-atcc和cees的反应产物7-atccp。
[0076]
实施例4：前荧光探针化合物7-atcc的稳定性实验
[0077]
将3mg前荧光探针化合物7-atcc用无水乙醇定容于5ml容量瓶中，并取108μl 上述前荧光探针化合物7-atcc溶液并用无水乙醇定容于25ml容量瓶，则该容量瓶中 前荧光探针化合物7-atcc的浓度为10μm，60℃条件下，记录7-atcc在20分钟内的 紫外/荧光光谱变化。
[0078]
图1为7-atcc(10μm)的乙醇溶液在60℃条件下20分钟内的紫外/可见吸收光 谱图；图2为7-atcc(10μm)的乙醇溶液60℃条件下20分钟内的荧光光谱图(激发 波长为400nm)；从图1、图2可知：前荧光探针化合物7-atcc具有很好的稳定性。
[0079]
实施例5：前荧光探针化合物7-atcc溶液中的检测实验
[0080]
3mg前荧光探针化合物7-atcc，以前荧光探针化合物：koh＝3:1.3～6.5的质量比与 40ml无水乙醇组成试剂盒，将前荧光探针化合物和koh分别用无水乙醇定容于5ml 容量瓶中，并分别取108μl上述前荧光探针化合物7-atcc和koh两种溶液，用无水 乙醇定容于同一个25ml容量瓶，则该容量瓶中前荧光探针化合物7-atcc的浓度为10 μm，koh的浓度为20～100μm，移取上述前荧光探针化合物和koh的乙醇混合溶液2.5 ml于比色皿中，再移取15μl含50mm芥子气的乙醇溶液于上述的比色皿中，此时比 色皿中前荧光探针化合物7-atcc的浓度为10μm，koh的浓度为20～100μm，芥子气 的浓度为300μm，将比色皿摇匀后60℃条件下反应3分钟，记录反应前后7-atcc的 紫外/荧光光谱变化。
[0081]
图3为7-atcc(10μm)和koh(50μm)的乙醇溶液在未加入芥子气和加入芥子 气(300μm)60℃条件下反应3分钟后的紫外/可见吸收光谱图；图4为7-atcc(10μm) 和koh(50μm)的乙醇溶液在未加入芥子气和加入芥子气(300μm)60℃条件下反应 3分钟后的荧光光谱图(激发波长为400nm)；图5为本发明的7-atcc(10μm)和koh (50μm)的乙醇溶液加入芥子气(0～550μm)后在波长为472nm的荧光滴定曲线(激 发波长为400nm)；图6为室温条件下本发明的7-atcc(10μm)和koh(50μm)的 乙醇溶液加入芥子气(300μm)后在波长为472nm的荧光发射峰强度随时间变化曲线(激 发波长为400nm)；图7为60℃条件下本发明的7-atcc(10μm)和koh(50μm) 的乙醇溶液在加入芥子气(300μm)后在波长为472nm的荧光发射峰强度随时间变化曲 线(激发波长为400nm)。从图3可知：前荧光探针化合物7-atcc自身在345nm、435 nm处有两个吸收峰，koh的加入使得7-atcc的吸收峰在345nm处升高，435nm处降 低，芥子气的加入使吸收峰移至395nm；从图4可知：koh的加入只对7-atcc的荧光 发射峰强度产生微弱影响，芥子气的加入则使472nm的荧光发射峰强度显著增强；从图 5可知：0～250μm浓度范围芥子气的加入，7-atcc在472nm处荧光发射峰强度和芥子 气浓度呈线性关系，并由该线性关系计算得到溶液中7-atcc对芥子气的检测限低至0.20 μm；从图6和图7可知：在室温和60℃条件下，芥子气的加入使7-atcc在472nm处 的荧光发射峰强度迅速增强。上述现象说明该7-atcc能够对液相中的芥子气产生响应， 并能通过紫外/荧光光谱对其响应信号进
行快速的定性和定量检测。
[0082]
实施例6：前荧光探针化合物7-atcc溶液对芥子气的选择性识别实验
[0083]
分别移取2.5ml实施例5中的7-atcc和koh的乙醇混合溶液于11个比色皿中， 然后再分别加入25μl浓度为50mm的芥子气、乙酰氯、三氯氧磷、碘乙烷、1-溴-3-氯 丙烷、二氯乙醚、2-乙氧基氯乙烷、氯磷酸二乙酯、氰代磷酸二乙酯的乙醇溶液以及谷 胱甘肽和蛋氨酸的去离子水溶液，此时比色皿中前荧光探针化合物7-atcc的浓度为10 μm，koh的浓度为20～100μm，芥子气以及干扰物的浓度为500μm，将比色皿摇匀后 60℃条件下反应3分钟后进行荧光光谱的测试。
[0084]
图8为本发明的7-atcc(10μm)、koh(50μm)的乙醇溶液在60℃条件下与芥 子气或其它干扰物(500μm)反应后的荧光发射光谱(激发波长为400nm)。
[0085]
如图8所示，只有芥子气的加入使得前荧光探针化合物7-atcc溶液的荧光发射峰 强度明显增加，这说明实施例5中的试剂盒能够对液相中的芥子气进行选择性检测。
[0086]
实施例7：前荧光探针化合物7-atcc对土壤中芥子气的检测
[0087]
实施例5中的试剂盒，将前荧光探针化合物和koh分别用无水乙醇定容于5ml容 量瓶中，并分别取2.16ml上述前荧光探针化合物7-atcc和koh两种溶液，用无水乙 醇定容于同一个25ml容量瓶，则该容量瓶中前荧光探针化合物7-atcc的浓度为0.2 mm，koh的浓度为0.4～2mm。
[0088]
将干燥土壤(1.0g)与cees(3μl溶在2ml二氯甲烷中)混合，20分钟后，土壤 样品中的溶剂通过空气吹扫蒸发。将含有7-atcc(0.2mm)和koh(1mm)的乙醇溶 液与芥子气污染土壤混合并过滤，滤液在60℃下加热1分钟；不含芥子气的土壤经过相 同处理作为对照。
[0089]
图9为日光灯(左图)、紫外灯(365nm)(右图)下，本发明的7-atcc(0.2mm)、 koh(1.0mm)的乙醇溶液处理过未污染土壤和芥子气污染土壤(3μl/g)的滤液在60℃ 条件下1分钟后的颜色变化照片。
[0090]
如图9所示，在紫外灯(365nm)照射下，只有被芥子气污染的土壤使得前荧光探 针化合物7-atcc溶液的荧光强度明显增加，这说明7-atcc能够对土壤中的芥子气进 行检测。
[0091]
实施例8：前荧光探针化合物7-atcc对物体表面芥子气的检测
[0092]
将1μl的cees涂抹在玻璃表面上，并用医用棉签擦拭受污染的玻璃表面。然后将 其浸入实施例7中含有7-atcc(0.2mm)和koh(0.4～2mm)的乙醇溶液中，并将溶 液在60℃加热1分钟；不含芥子气的玻璃表面经过相同处理作为对照。
[0093]
图10为日光灯(左图)、紫外灯(365nm)(右图)下，本发明的7-atcc(0.2mm)、 koh(1.0mm)的乙醇溶液中投入未污染棉签和擦拭过芥子气污染表面的棉签后在60℃ 条件下1分钟后的颜色变化照片。
[0094]
如图10所示，在紫外灯(365nm)照射下，只有与被芥子气污染的玻璃表面接触的 棉签使得前荧光探针化合物7-atcc溶液的荧光强度明显增加，这说明7-atcc能够对 物体表面的芥子气进行检测。
[0095]
实施例9：芥子气检测试条的制备
[0096]
将硅胶薄层色谱板切成给定的尺寸(2.2cm
×
5.0cm)并浸入实施例7中含有7-atcc (0.2mm)和koh(0.4～2mm)的乙醇溶液中。5秒后，从溶液中取出硅胶薄层色谱板， 然后吹干溶剂，即得到可用于检测芥子气的检测试条。
[0097]
实施例10：检测试条对气相中芥子气的检测
[0098]
用移液枪向依次编号的六个70ml广口瓶底部分别移取60μl不同浓度的芥子气 (0～4.28mm)的二氯甲烷溶液，盖上盖子，用吹风机轻轻加热瓶底形成气态芥子气；将 实施例9中硅胶薄层色谱板浸入含有7-atcc(0.2mm)和koh(1mm)乙醇溶液中并 干燥后的检测试条迅速放进广口瓶并盖好瓶盖；3分钟后，将检测试条移出，记录检测试 条的颜色变化；图11为在日光灯(上部试条)、紫外灯(365nm)(下部试条)照射下， 检测试条暴露在不同浓度的芥子气气体(0～90ppm)后的颜色变化照片：在紫外灯(365 nm)照射下，检测试条从无色变为青色荧光。
[0099]
具体为：
[0100]
1号广口瓶：60μl芥子气的二氯甲烷溶液(0mm)作为参照；
[0101]
2号广口瓶：60μl芥子气的二氯甲烷溶液(0.36mm)；
[0102]
3号广口瓶：60μl芥子气的二氯甲烷溶液(0.72mm)；
[0103]
4号广口瓶：60μl芥子气的二氯甲烷溶液(1.44mm)；
[0104]
5号广口瓶：60μl芥子气的二氯甲烷溶液(2.87mm)；
[0105]
6号广口瓶：60μl芥子气的二氯甲烷溶液(4.28mm)；
[0106]
根据理想气体状态方程，并假设芥子气完全挥发成芥子气气体，可以得到六个70ml 广口瓶中芥子气气体的浓度分别为0ppm，7.5ppm，15ppm，30ppm，60ppm，90ppm； 通过图11中的检测试条的颜色对比，可知实施例9中检测试条对芥子气的“裸眼”检出 限量低于7.5ppm；
[0107]
实施例11：检测试条对芥子气的选择性识别实验
[0108]
分别配制芥子气、碘乙烷、1-溴-3-氯丙烷、二氯乙醚、2-乙氧基氯乙烷、乙酰氯、 三氯氧磷、氯磷酸二乙酯、氰代磷酸二乙酯的二氯甲烷溶液，其浓度均为4.28mm；分 别移取上述溶液60μl于9个广口瓶中，依次分别编号为2，3，4，
…
，10；其中，编号 为1号的广口瓶内不含检测气体，作为参照；将实施例9中硅胶薄层色谱板浸入含有 7-atcc(0.2mm)和koh(1mm)乙醇溶液中并干燥后的检测试条分别投入上述10 个广口瓶中，其操作与实施例10中的操作相同；图12为在日光灯(上部试条)、紫外灯 (365nm)(下部试条)照射下，检测试条暴露在不同气体环境(芥子气及其它气体：90 ppm；即上述编号1～10分别代表了不同的气体环境：1、空气；2、芥子气；3、碘乙烷； 4、1-溴-3-氯丙烷；5、二氯乙醚；6、2-乙氧基氯乙烷；7、乙酰氯；8、三氯氧磷；9、 氯磷酸二乙酯；10、氰代磷酸二乙酯)后的颜色变化照片：如图12所示，紫外灯(365nm) 照射下，检测试条的荧光颜色由无色变为青色，这说明实施例9中的检测试条能够对气 相中的芥子气进行选择性检测。
[0109]
综上所述，与现有的检测芥子气的技术相比，本发明的前荧光探针化合物7-atcc 制备方法原料易得，反应条件温和，操作简单，成本低，稳定性好。
[0110]
本发明的前荧光探针化合物7-atcc具有60℃条件下3分钟以及室温条件下35分 钟内快速响应，荧光检测芥子气的特征。本发明的前荧光探针化合物7-atcc与koh和 无水乙醇组成试剂盒，配制的7-atcc和koh的乙醇溶液，在365nm紫外灯光下无荧 光，向溶液中加入芥子气后，紫外灯光下的荧光颜色呈现青色，溶液中对芥子气的检测 限低至0.20μm；测定该7-atcc、koh的乙醇溶液和芥子气浓度的荧光标准曲线图，则 可实现对溶液中0～250μm的浓度范围内的芥子气的定量检测；前荧光探针化合物 7-atcc和koh的乙醇溶液对
污染土壤以及物体表面的芥子气均具有快速荧光响应， 7-atcc对芥子气的检测具有很好的环境适用性；将硅胶薄层色谱板浸入含有7-atcc和 koh的乙醇溶液中并吹干制备出荧光检测芥子气的试条，在芥子气气氛中，检测试条在 365nm紫外光下荧光由无色变为靑色，并且检测试条仅对芥子气才具有这些响应，而对 其它相似检测物及其气体则没有上述响应，说明7-atcc及其检测试条对芥子气具有很 好的选择性。
[0111]
本发明的前荧光探针化合物对芥子气具有荧光响应的特征，利用前荧光探针化合物 与koh和无水乙醇组成试剂盒，配制的前荧光探针化合物和koh的乙醇溶液，能够对 溶液、土壤以及物体表面的芥子气表现出实时响应，选择性好、操作简单、响应速度快、 检测限低；利用前荧光探针化合物制备的检测试条，能够对气相中芥子气进行可视化监 测，便携性好、灵敏度高、选择性好，具有良好的应用前景。