一種對冰毒和冰毒類似物有傳感功能的熒光化合物及熒光傳感薄膜的制備和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于熒光化合物的制備及其傳感薄膜制備技術領域，具體涉及一種對冰毒 和冰毒類似物有傳感功能的熒光化合物及熒光傳感薄膜的制備和應用。
【背景技術】
[0002] 在國際禁毒大勢的壓力下，海洛因等傳統毒品從種植園地到消費市場都開始逐漸 萎縮，但冰毒等新型毒品的"異軍突起"，已讓禁毒工作受到新的挑戰(zhàn)。截止目前，冰毒已經 躍居成為21世紀最為廣泛濫用的毒品類型之一，嚴重危害著社會安定和個人的身心健康。 冰毒是一類能令人上癮的興奮劑藥品，具有直接對人體的大腦中樞神經系統產生強烈刺激 和摧殘，破壞人體的大腦組織。長期濫用或高劑量服用會導致患者出現被害妄想、幻覺，現 代醫(yī)學稱之為苯丙胺精神病。以靜脈注射方式濫用者還可引起各種感染合并癥，最終導致 死亡。截止目前，針對冰毒的檢測方法主要有氣相色譜-質譜聯用技術，高效液相色譜法， 免疫技術等，然而上述方法都存在明顯的不足，譬如：這些方法主要是針對液相檢測，不能 實時、快速檢測、儀器昂貴、靈敏度不高、耗時以及難于器件化等。除了這些方法之外，熒光 薄膜傳感器由于其高的靈敏度、選擇性、響應信號豐富以及操作簡單、對儀器要求較低等優(yōu) 點，越來越受到科研工作者的親睞。
[0003] 為了有效遏制毒品犯罪活動，發(fā)展一種快速、準確、靈敏的手段用于冰毒的現場檢 測，成為當今科研工作者以及公安部門的重大研宄課題。
[0004] Cheng等人通過Suzuki偶聯反應分別制備得到荷-二噻吩衍生物（FBT)和荷-噻 吩的聚合物（PFT)兩種傳感材料，然后通過旋涂制備得到傳感薄膜，利用化合物"鍵合誘導 重原子效應減弱作用"導致與胺作用后產生熒光"Turn-on"現象，從而實現了對氣相甲基苯 丙胺的選擇性檢測，其檢出限分別為I. 9ppm和6. 4ppm。但是由于該方法制備得到的薄膜不 具備納米薄膜傳感器高比表面的優(yōu)點，使得這一方法的靈敏度、響應速度、選擇性等方面尚 有不足，從而限制了其儀器化以及在現場毒品偵查工作中的應用。

【發(fā)明內容】

[0005] 為了克服上述現有技術存在的缺陷，本發(fā)明目的在于擬提供一種對冰毒和冰毒類 似物有傳感功能的熒光化合物及熒光傳感薄膜的制備和應用，該熒光化合物的制備方法操 作簡單、穩(wěn)定性好，經該熒光化合物制得的熒光薄膜在檢測時具有靈敏度高、響應速度快等 優(yōu)點，能夠有效應用于對冰毒和冰毒類似物N-甲基苯乙胺蒸汽的快速靈敏檢測。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題，通過以下技術方案來實現：
[0007] -種對冰毒和冰毒類似物有傳感功能的熒光化合物，該熒光化合物的結構式如 下：
[0008]
[0009] R 為 H、CH3、（CH3) 2CH、（CH3) 2CHCH2、CH3CH2CH (CH3)、CH3SCH2CH2' CH3CH (OH)、(：疋5012或 HOC6H5CH2，所述冰毒類似物為N-甲基苯乙胺。
[0010] 本發(fā)明還公開了一種對冰毒和冰毒類似物有傳感功能的熒光化合物的制備方法， 包括以下步驟：
[0011] 1)制備化合物1
[0012] 在氬氣保護下，將烷基醇胺溶解在三氯甲烷中，室溫下充分攪拌均勻后，冰浴下向 體系中滴加膽固醇氯甲酸酯的三氯甲烷溶液，繼續(xù)攪拌反應12~24小時，然后依次用水、 稀酸溶液及水洗滌，再經干燥，得到化合物1 ;
[0013] 2)制備化合物2
[0014] 在氬氣保護下，將茈酐與氨基烷基酸加入N-甲基吡咯烷酮中，回流反應4~7小 時，然后過濾，濾餅依次用甲醇、乙酸、甲醇、乙醚洗滌，45~55°C下真空干燥18~28小時， 得到化合物2 ;
[0015] 3)制備化合物3
[0016] 在氬氣保護下，將化合物2加入甲苯中，再加入催化量的二氯亞砜，回流反應4小 時，反應結束后除去過量的二氯亞砜和溶劑，制得化合物3 ;
[0017] 4)制備對冰毒和冰毒類似物N-甲基苯乙胺有傳感功能的熒光化合物
[0018] 在氬氣保護下，將化合物1及甲苯加入到步驟3)制得化合物3的體系中，攪拌均 勻后，回流反應4~7小時，反應結束后，將反應混合液除去溶劑并進行柱色譜分離，制得對 冰毒和冰毒類似物N-甲基苯乙胺有傳感功能的熒光化合物。
[0019] 步驟1)中膽固醇氯甲酸醋、烷基醇胺、與三氯甲烷的物質的量之比為1:(1~2): (145~166);所述稀酸溶液的濃度為0.0 lmol/L。
[0020] 步驟2)中茈酐、氨基烷酸與N-甲基吡咯烷酮的物質的量之比為I :(2~3): (40 ~50)。
[0021] 步驟3)中化合物2、二氯亞砜和甲苯的物質的量之比為1 : (10~15) :(130~ 165) 〇
[0022] 步驟4)中化合物1、化合物3和甲苯的物質的量之比為1 : (2~3) :(130~135)。
[0023] 步驟4)柱色譜采用四氫呋喃：丙酮=(20~100) :1的淋洗液進行洗脫分離。
[0024] 本發(fā)明還公開了一種采用上述公開的熒光化合物制備熒光傳感薄膜的方法，包括 以下步驟：
[0025] 1)將對冰毒和冰毒類似物N-甲基苯乙胺有傳感功能的熒光化合物溶于三氯甲烷 中，制成濃度為I X l(T4m〇l/L的儲備液；
[0026] 2)將儲備液和乙醇按1:8的體積比混合均勻后，旋涂于玻璃基體表面，靜置0. 5~ 6h，制得熒光傳感薄膜。
[0027] 所述玻璃基體在使用前經潔凈、活化處理，具體操作為：
[0028] 將玻璃板裁成4cmX0. 5cm大小，浸沒在新配制的鉻酸溶液中2~3天，取出后用 大量二次水沖洗干凈，吹干后將其浸沒在質量分數為98% H2SO4和質量分數為30% H2O2按 3:1的體積比配成的混合溶液中，將該混合溶液加熱至80~100°C，活化1~2小時，自然 冷卻至室溫，冷卻后用大量二次水沖洗，吹干，制得潔凈的、活化玻璃基片。
[0029] 本發(fā)明還公開了所述的熒光傳感薄膜在制備熒光傳感器件中的應用。
[0030] 與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果：
[0031] 本發(fā)明公開了一種對冰毒和冰毒類似物有傳感功能的熒光化合物，該化合物中含 有膽固醇片段和茈酐單元，膽固醇片段具有剛性骨架、多手性中心及強的范德華作用等優(yōu) 點，茈酐具有高的熒光量子產率，良好的光化學穩(wěn)定性和強的π-π堆積作用，這些構筑單 元使制備得到的熒光化合物同時具有超分子特性和極為豐富的組裝行為。因此，用該熒光 化合物制備的傳感薄膜微觀形貌可控，且穩(wěn)定性好，靈敏度高，并可重復使用。有望通過器 件化及與專用熒光檢測平臺的結合研制能夠用于冰毒和冰毒類似物超靈敏氣相探測的專 用檢測儀，為緝毒偵查工作提供技術支持。
[0032] 本發(fā)明還公開了制備對冰毒和冰毒類似物有傳感功能的熒光化合物的制備方法， 該方法操作簡單，原料易得，穩(wěn)定性好，反應可控，環(huán)境友好，適合于批量生產。
[0033] 本發(fā)明還公開了采用上述熒光化合物制備熒光傳感薄膜的方法，是將茈酰亞胺膽 固醇衍生物物理涂覆于玻璃基片表面，制得具有靈敏度高、響應速度快等優(yōu)點的熒光傳感 薄膜，能夠實現對冰毒和冰毒類似物N-甲基苯乙胺蒸汽的快速靈敏檢測。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明制備的熒光傳感薄膜和溶液中的激發(fā)-發(fā)射光譜圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明制備的熒光傳感薄膜的掃描電鏡照片；
[0036] 圖3為本發(fā)明制備的熒光傳感薄膜在冰毒和冰毒類似物N-甲基苯乙胺蒸汽不同 濃度下的熒光發(fā)射圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0038] 本發(fā)明的對冰毒和冰毒類似物有傳感功能的熒光化合物可通過以下步驟來制 備：
[0039] 1)制備化合物1
[0040] 在氬氣保護下，將烷基醇胺溶解于三氯甲烷中，室溫攪拌至溶液均一透明后，于冰 浴下以ls/ld的速度向其中滴加膽固醇氯甲酸酯的三氯甲烷溶液，滴加完后，繼續(xù)攪拌反 應24小時，反應結束后水洗三次，稀酸洗三次，再用水洗三次，干燥，制備得白色固體化合 物1，即膽固醇烷基醇胺。
[0041] 其中，膽固醇氯甲酸酯、乙醇胺、三氯甲烷的物質的量之比為I : (1~2) : (145~ 166)。其反應方程式如下：
[0042]
[0043] 在氬氣保護下，將茈酐與氨基烷酸加入N-甲基吡咯烷酮中，110°C下回流反應8~ 24小時，反應結束后過濾，濾餅依次用甲醇、乙酸、甲醇，最后用乙醚洗滌，50°C下真空干燥 24小時，得到暗紅色固體化合物2,即茈二酰亞胺-烷基酸。其中，茈酐、氨基烷酸、N-甲基 吡咯烷酮的質量比為1 : (2~3) : (40~50)。其反應方程式如下：
[0044]
[0045] 3)制備化合物3
[0046] 將茈二