用于檢測氣或液相中的分析物或其混合物的多傳感器陣列制造技術

本發明專利技術涉及用于檢測氣相中或液相中的分析物的多傳感器陣列，該陣列包括由通式(I)表示的至少兩種不同的化學選擇性化合物其中雜原子X1-X4以及取代基R1-R4在說明書中定義，并且虛線的鍵彼此獨立地表示單鍵或雙鍵。所述化學選擇性化合物在暴露于分析物或分析物混合物時能夠單獨地改變物理化學特性，并且這些改變可以被轉換器或轉換器陣列檢測到。本發明專利技術還涉及至少兩種不同的化學選擇性化合物在傳感器陣列中的用途，一種用于制備這類傳感器陣列的方法以及所述傳感器陣列的用途。此外，本發明專利技術涉及用于檢測和鑒別氣相中或液相中的分析物或其混合物的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于檢測氣相中或液相中的分析物的多傳感器陣列，該陣列包括至少兩種不同的化學選 擇性化合物。具體來說，本專利技術涉及用于檢測氣相中或液相中的有機化合物、無機化合物、陰離子以及金屬離子的傳感器陣列，該陣列包括至少兩種不同的化學選擇性化合物。所述化學選擇性化合物在暴露于分析物或分析物混合物時能夠單獨地改變物理化學特性，并且這些改變可以被轉換器或轉換器陣列檢測到。本專利技術還涉及至少兩種不同的化學選擇性化合物在傳感器陣列中的用途，一種用于制備這類傳感器陣列的方法以及所述傳感器陣列的用途。此外，本專利技術涉及用于檢測和鑒別氣相中或液相中的分析物或其混合物的方法。
技術介紹
涉及氣相中的揮發性有機化合物的檢測和分類的最傳統且常見的技術之一是電子鼻或用于液體傳感的電子舌。電子鼻是組合化學傳感和模式識別系統的器件；實際上，它大體上是動物的感覺器官，如炸彈嗅探犬的鼻子。化學傳感器陣列的常規途徑已經傳統地利用了“鎖-鑰”設計，其中合成一種特異性受體，以強烈地并且高度選擇性地結合相關分析物。然而，傳統施用的電子鼻技術很昂貴，并且由于低分析物濃度、溫度以及濕度要求下的檢測問題而具有特定的限制。此外，技術設備可能相當沉重而難以移入需要檢測的新位置。傳感器陣列，特別是比色傳感器陣列，包括一個人工鼻，該人工鼻具有組合的至少一種第一染料和一種第二染料的陣列并且具有對分析物獨特的光譜響應，這些傳感器陣列在現有技術中是眾所周知的。包括至少兩種不同的化學選擇性染料的傳感器陣列(其中染料來自卟啉、二氫卟酚、葉綠素、酞菁或沙侖(salen)，特別是金屬化或未金屬化的紫菜堿(porphyrines)以及它們的衍生物的組)的典型實例(例如)從US6，495，102、US6，368，558以及US 7，261，857中已知，其中這些傳感器陣列對檢測金屬配位蒸氣特別有用。US2000050839描述了一種裝置和方法，包括一種包括卟啉原染料的比色陣列，以通過呼出氣檢測肺癌。US20080199904描述了一種裝置和方法，包括一種包括卟啉原染料的比色陣列，以檢測和鑒別微生物。W02010028057描述了一種包括基于卟啉原染料的納米孔顏料的比色陣列。包括對爆炸物具有結合親和力的卟啉原衍生物的傳感器器件從W02007132430已知。以上描述的金屬化或未金屬化的紫菜堿以及它們的衍生物的化學多樣性相對有限并且只良好地適合于檢測金屬配位分析物。對爆炸物具有高結合親和力的卟啉原衍生物經受與其他缺電子客體，如氯離子(JACS，2004, 126，16296-16297)(JACS, 2006，128，2444-2451)的強交叉反應性。此外，所描述的傳感器分子是具有有限的化學多樣性的相對復雜的分子。另外，由于靈敏度太低，操作約束(例如環境變化，如溫度、濕度以及眾多的干擾)使假陽性和假陰性增加，這使得高度期望一種新類別的傳感器分子以提供改進的傳感器陣列，特別是更有效的和/或可靠的傳感器陣列。專利技術概述為了解決以上提及的現有技術的問題，一種新興的與常規化學傳感途徑互補的策略包括使用特異性低的、具有較高程度的交叉反應性的傳感器分子。此類傳感器陣列可以潛在地精確識別特異性分子并且可以應用在許多研究和工業領域，如食品質量分析、醫學診斷、爆炸物和毒素檢測以及環境監測。出于實際目的，此類傳感分子應該相對簡單且便宜，同時還允許較大的結構多樣性。本專利技術涉及用于檢測和/或鑒別氣相中和液相中的一種或多種分析物和其混合物，例如爆炸物、藥物、麻醉劑、有毒化學品、毒素、有毒或相對有毒的化合物、或非法化合物的多傳感器陣列。通過舉例的方式，所述陣列可以用于篩選復雜背景中的相關爆炸物以及區分分布在氣相中的揮發性有機化合物的混合物。傳感是基于由一般結構I)表示的含雜原子化合物的至少兩種化學選擇性化合物`本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.31 US 61/319,4491.一種用于檢測氣相中或液相中的分析物或其混合物的多傳感器陣列，該陣列包括由通式I)表示的至少兩種不同的化學選擇性化合物2.根據權利要求I所述的多傳感器陣列，該陣列包括由通式I)和2)表示的至少兩種不同的化學選擇性化合物3.根據以上權利要求的任一項所述的多傳感器陣列，其中這些雜原子Χ\Χ2、Χ3以及X4各自獨立地表示選自以下的雜原子ΝΗ的氮或被C1-C4烷基或氯苯甲基取代的氮、氧、硫、硒以及碲；并且 R\R2>R3以及R4各自獨立地表示氫；鹵素K1-C4烷基K1-C2tl烷基硫烷基；2_取代的乙基硫烷基，其中取代基選自下組甲酰胺、氰基、羥基、氨基、(N-苯甲酰基)氨基、鹵素、甲硫基、苯基竣基、苯氧基擬基以及4-硝基苯基；2-(甲硫基)乙基硫燒基漠化銅；苯甲酸基硫燒基；CfC4燒氧基擬基；氛基；竣基；未取代的苯基或被C1-C4燒氧基或齒素取代的苯基；節基；齒素；以及(4’- {[7- (2-氰基乙硫基)-2, 3- 二甲氧基-擬基-6-硫-亞甲基]四硫富瓦烯} -4-聯吡啶)甲基硫烷基；或 R1和R4 -起形成-個基團，該基團選自4.根據權利要求2至3的任一項所述的多傳感器陣列，其中這些化合物選自通式I)并且X1至X4如權利要求3所定義；并且 R1是選自以下各項的取代基氫!；齒素;C「C4燒基！C1-C2tl燒基硫燒基；2_取代的乙基硫烷基，其中取代基選自下組甲酰胺、氰基、羥基、氨基、(N-苯甲酰基)氨基、齒素、甲硫基、苯基竣基以及苯氧基擬基；2_(甲硫基)乙基硫燒基漠化銅；苯甲酸基硫燒基；甲氧基羰基；氰基；羧基；苯基；節基；被甲氧基或齒素對位取代的苯基；以及(4’-{[7-(2_氰基乙硫基)-2，3- 二甲氧基-羰基-6-硫-亞甲基]四硫富瓦烯} -4-聯吡啶)甲基硫烷基； R2是選自以下各項的取代基氫!；齒素;C「C4燒基！C1-C2tl燒基硫燒基；2_取代的乙基硫烷基，其中取代基選自下組氰基、羥基、氨基、(N-苯甲酰基)氨基、鹵素、甲硫基、苯基羧基、苯氧基羰基以及(4-硝基苯基)；苯甲酰基硫烷基；氰基；羧基；甲氧基羰基；苯基；芐基；以及被甲氧基或鹵素對位取代的苯基； R3是選自以下各項的取代基氫!；齒素;C「C4燒基！C1-C2tl燒基硫燒基；2_取代的乙基硫烷基，其中取代基選自下組氰基、羥基、氨基、(N-苯甲酰基)氨基、鹵素、甲硫基、苯基羧基、苯氧基擬基以及(4-硝基苯基)；苯甲酸基硫燒基；甲氧基擬基；氛基；竣基；未取代的苯基以及被鹵素對位取代的苯基； R4是選自以下各項的取代基氫!；齒素;C「C4燒基！C1-C2tl燒基硫燒基；2_取代的乙基硫烷基，其中取代基選自下組氰基、甲酰胺、羥基、氨基、(N-苯甲酰基)氨基、齒素、甲硫基、苯基羧基、苯氧基羰基；苯甲酰基硫烷基；芐基；甲氧基羰基；氰基；以及羧基；或 R1和R4 —起形成一個基團，該基團選自5.根據權利要求2至3中任一項所述的多傳感器陣列，其中這些化合物選自通式2)，并且X1至X4如權利要求3所定義；并且 R1是選自以下各項的取代基=C1-C2。焼基硫焼基；以及2_取代的乙基硫焼基，其中取代基是2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基； R2是選自以下各項的取代基甲氧基擬基！C1-C2。焼基硫焼基；以及2_取代的乙基硫焼基，其中取代基選自4-硝基苯基和2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基的組； R3是選自以下各項的取代基K1-C2ci焼基硫焼基；2_取代的乙基硫焼基，其中取代基選自4-硝基苯基和2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基的組；以及甲氧基羰基； R4是選自以下各項的取代基K1-C2。焼基硫焼基；以及2_取代的乙基硫焼基，其中取代基是2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基；或 R1和R4—起形成一個基團，該基團選自6.根據以上權利要求中任一項所述的多傳感器陣列，其中這些雜原子Χ\Χ2、Χ3以及X4各自獨立地表示選自氧、硫以及硒的雜原子。7.根據權利要求I至6中任一項所述的多傳感器陣列，其中這些雜原子Χ\Χ2、Χ3以及X4各自獨立地表示選自氧和硫的雜原子。8.根據權利要求I至6中任一項所述的多傳感器陣列，其中這些雜原子Χ\Χ2、Χ3以及X4各自獨立地表示選自硫和硒的雜原子。9.根據權利要求I至8中任一項所述的多傳感器陣列，其中這些雜原子Χ\Χ2、Χ3以及X4各自表不硫原子。10.根據權利要求I至9中任一項所述的多傳感器陣列，其中該至少兩種化合物具有低于1700、優選低于1600并且更優選低于1500的分子量。11.根據權利要求4和權利要求8所述的多傳感器陣列，其中這些雜原子X1至X4選自硫和硒；并且 R1是選自以下各項的取代基氫! ！C1-C4燒基；甲氧基擬基；2_取代的乙基硫燒基，其中取代基選自甲酰胺和氰基的組；以及(4’ -{[7-(2-氰基乙硫基)-2，3-二甲氧基-羰基-6-硫-亞甲基]四硫富瓦烯} -4-聯吡啶)甲基硫烷基； R2是選自以下各項的取代基氫! ；C1-C4燒基；甲氧基擬基；C1-C2tl燒基硫燒基；以及2-取代的乙基硫烷基，其中取代基選自4-硝基苯基和氰基的組； R3是選自以下各項的取代基氫! ；C1-C4燒基；甲氧基擬基；C1-C2tl燒基硫燒基；以及2-取代的乙基硫烷基，其中取代基選自4-硝基苯基和氰基的組；并且 R4是選自以下各項的取代基氫! ！C1-C4燒基；甲氧基擬基；2_取代的乙基硫燒基,其中取代基選自甲酰胺和氰基的組；或 R1和R4 一起形成12.根據權利要求5和權利要求10所述的多傳感器陣列，其中這些雜原子X1至X4是硫；并且 R1是選自以下各項的取代基2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)^C1-C2。焼基硫焼基; R2是選自以下各項的取代基甲氧基擬基！C1-C2。焼基硫焼基；以及2_取代的乙基硫焼基，其中取代基選自4-硝基苯基和2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基的組； R3是選自以下各項的取代基甲氧基擬基！C1-C2。焼基硫焼基；以及2_取代的乙基硫焼基，其中取代基選自4-硝基苯基和2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基的組； R4是選自以下各項的取代基=C1-C2。焼基硫焼基；和2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基硫焼基；或 R1 和 R4 —起形成—Nj以及13.根據權利要求I所述的多傳感器陣列，該陣列包括至少兩種不同的化學選擇性化合物，這些化合物選自14.根據權利要求13所述的傳感器陣列，該陣列包括至少十五種不同的化學選擇性化合物。15.根據權利要求14所述的傳感器陣列，該陣列包括以下所有化合物16.根據權利要求13所述的傳感器陣列，該陣列至少包括以下化合物17.由通式I)表示的至少兩種不同的化學選擇性化合物的用途，18.根據權利要求17所述的用途，其中該至少兩種不同的化學選擇性化合物由通式I)和2)表不19.根據權利要求17至18中任一項所述的用途，其中這些雜原子X1、X2、X3以及X4各自獨立地表示選自以下的雜原子NH的氮或被C1-C4烷基或氯苯甲基取代的氮、氧、硫、硒以及碲；并且 R\R2>R3以及R4各自獨立地表示氫；鹵素K1-C4烷基K1-C2tl烷基硫烷基；2_取代的乙基硫烷基，其中取代基選自下組甲酰胺、氰基、羥基、氨基、(N-苯甲酰基)氨基、鹵素、甲硫基、苯基竣基、苯氧基擬基以及4-硝基苯基；2-(甲硫基)乙基硫燒基漠化銅；苯甲酸基硫燒基；CfC4燒氧基擬基；氛基；竣基；未取代的苯基或被C1-C4燒氧基或齒素取代的苯基；節基；齒素；以及(4’- {[7- (2-氰基乙硫基)-2, 3- 二甲氧基-擬基-6-硫-亞甲基]四硫富瓦烯} -4-聯吡啶)甲基硫烷基；或 R1和R4 -起形成-個基團，該基團選自d $ I ；^20.根據權利要求18至19中任一項所述的用途，其中這些化合物選自通式I)并且X1至X4如權利要求19所定義；并且 R1是選自以下各項的取代基氫!；齒素;C「C4燒基！C1-C2tl燒基硫燒基；2_取代的乙基硫烷基，其中取代基選自下組甲酰胺、氰基、羥基、氨基、(N-苯甲酰基)氨基、齒素、甲硫基、苯基竣基以及苯氧基擬基；2_(甲硫基)乙基硫燒基漠化銅；苯甲酸基硫燒基；甲氧基羰基；氰基；羧基；苯基；節基；被甲氧基或齒素對位取代的苯基；以及(4’-{[7-(2_氰基乙硫基)-2，3- 二甲氧基-羰基-6-硫-亞甲基]四硫富瓦烯} -4-聯吡啶)甲基硫烷基； R2是選自以下各項的取代基氫!；齒素;C「C4燒基！C1-C2tl燒基硫燒基；2_取代的乙基硫烷基，其中取代基選自下組氰基、羥基、氨基、(N-苯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：簡·奧斯卡·杰普森，納塔利·科斯泰莎，卡斯滕·約翰森，肯特·阿爾賓·尼爾森，安雅·博伊森，莫根斯·豪斯滕·雅各布森，
申請(專利權)人：丹麥技術大學，南丹麥大學，
類型：
國別省市：