化学毒剂分子类似物的识别与检测

In the past decades, great efforts have been made to detect and detoxify the chemical warfare agents in US and Europe, as the increasing threat from the chemical weapons proliferation and terrorism. In China, limited attention has been paid to the area in spite of serious threat from the abandoned chemical weapons by Japan during World War II and terrorism. It is more convenient to detect the chemical warfare agents by fluorescent sensors than nonportable analytical instrumentation. For supramolecular sensors, it’s crucial to understand the supramolecular characteristics of chemical warfare agents before the development of new functional host systems to detect them. In this project, the supramolecular characteristics of chemical warfare agents will be investigated firstly by the development of a kind of novel molecular cages, which may bind the chemical warfare agents by multivalency and cooperative effects. A fluorophore will be introduced later to detect the chemical warfare agents. These studies are essential for the further degradation and detoxication. Analogues will be employed for the study to avoid the high danger and toxicity of the chemical warfare agents.

由于化学武器扩散以及恐怖袭击的威胁，近年来欧美加快了对化学毒剂的快速检测、解毒等方面的研究。我国虽然面临日本遗留化学武器的严重威胁以及严峻的恐怖主义挑战，但我们在这方面的研究却相对滞后。相比于复杂的仪器分析检测，利用荧光传感来检测化学毒剂更加方便快捷。对于目前快速发展的超分子传感，由于缺乏对化学毒剂的超分子相互作用机制的充分理解，因而难以设计针对性的功能体系来实现对化学毒剂的高效识别及降解。本课题将根据神经毒剂、芥子气等化学毒剂的结构特点，设计一类笼状分子，研究其与化学毒剂分子相互作用，并进一步引入荧光基团，探索化学毒剂的超分子传感检测，并为后期对化学毒剂的降解、解毒研究奠定基础。由于化学毒剂的高毒、危险性，在研究中，我们将选用类似物。

由于化学武器扩散以及恐怖袭击的威胁，近年来欧美加快了对化学毒剂的快速检测、解毒等方面的研究。我国虽然面临日本遗留化学武器的严重威胁以及严峻的恐怖主义挑战，但我们在这方面的研究却相对滞后。在本项目中，我们构建了用于化学毒剂分子检测的主体分子，通过核磁、ITC、荧光等手段，系统研究了主体分子对化学毒剂分子类似物在有机相和水相的结合，揭示了主客体分子间的超分子作用的模式和规律。最后，我们能过构建FRET体系，实现了化学毒剂分子类似物的超分子荧光传感检测，并对溶性主体分子在生物体中对化学毒剂分子类似物损害的保护及治疗作用进行了深入研究。