[发明专利]基于4-氨基安替吡啉、芳香酚和铜离子的有机小分子、白酒鉴别方法及比色阵列传感器

说明书

本发明公开了一种基于4‑氨基安替吡啉、芳香酚和铜离子的有机小分子、白酒鉴别方法及比色阵列传感器，属于有机物鉴定及仿生传感器技术领域。本发明针对现有技术中有机小分子以及白酒等复杂体系鉴别存在的问题，提供了一种有机小分子、白酒鉴别方法，其利用羧酸类化合物以及醛酮类化合物对4‑氨基安替吡啉与苯酚及其衍生物反应造成不同程度的抑制作用，实现了对多种羧酸、醛酮类化合物的鉴别；并且利用该方法设计了一系列比色阵列传感器，能够用于酸类、醛酮类类化合物的定量定性分析以及富含该类化合物的白酒等复杂基质的检测。

技术领域

本发明属于有机物鉴定及仿生传感器技术领域，具体涉及一种基于4-氨基安替吡啉、芳香酚和铜离子的有机小分子、白酒鉴别方法及比色阵列传感器。

背景技术

阵列传感器通过设计模仿哺乳动物嗅觉和味觉系统，利用多个传感单元构建阵列，每一个单独的传感单元对分析物不必具有高度的选择性，而对不同的组分具有不同的响应能力，利用传感器阵列对各种分析物整体响应之间的差别，实现对待测物的区分。阵列式传感器通过对多种分析物或复杂混合物的特异性响应或交叉响应，实现对目标总体特征的准确鉴别。无需依赖对单个样品逐个组分进行研究，即可将单个组分与白酒整体品质风格等宏观信息关联分析。阵列传感器主要有荧光阵列传感器和比色阵列传感器，前者往往需要结合荧光光谱检测仪来实现对目标物的分析和检测，后者通过在可见光下的颜色提取和分析即可实现对目标物的检测。目前，阵列传感器已成功被应用于许多复杂体系的分析检测，他们主要用于咖啡、啤酒、蒸馏酒、软硬料以及中国白酒等复杂体系的区分和鉴别，他们通过获取阵列反应前后的色差值提供独特的颜色指纹来识别不同目标分析物。

然而，阵列传感器对多种分析物难以实现同时区分和鉴别，且大部分构成传感器单元的材料不稳定，如金属量子点，贵金属纳米材料等等，它们往往难以被再次重复合成，这大大限制了实际检测应用的发展。此外，另一部分的传感材料往往涉及复杂的合成方法，如有机发光分子等等，它们存在繁琐的生产工艺且成本较高等缺点。

4-氨基安替吡啉作为一种显色剂，可以用于检测水溶液中的多酚。研究表明，4-氨基安替吡啉与酚类物质在过氧化氢，过硫酸盐，铜离子等氧化剂的条件下会生成颜色鲜艳的醌亚胺染料。基于该显色反应，已经被用于有毒的酚类污染物以及离子等分析物的检测中。该反应简单，稳定且无需通过复杂的合成方法来获取显色原料。但目前尚未报道过基于4-氨基安替吡啉与苯酚在铜离子的氧化条件下的氧化还原显色反应，以实现对有机小分子的检测及其富含该分子的复杂基质的鉴别。

发明内容

本发明为解决上述研究背景中存在的技术空白和缺陷，提供了一种由4-氨基安替吡啉与苯酚及其衍生物在铜离子的氧化条件下，构建的羧酸类、醛酮类有机小分子及白酒等富含这些小分子的物质的识别，并基于该原理设计了一种比色阵列传感器，该传感器具有无需合成、原料易得、成本低廉和实施方便等优点，并能被广泛地用于多种有机小分子的识别以及富含该类化合物样品的可视化在线检测。

本发明首先提供了一种基于4-氨基安替吡啉、芳香酚和铜离子的有机小分子鉴别方法，其包括以下步骤：

A、将溶剂、4-氨基安替吡啉、芳香酚A和铜离子混合，得鉴别体系A，将溶剂、4-氨基安替吡啉、芳香酚B和铜离子混合，得鉴别体系B；

B、向鉴别体系A中加入有机小分子溶液，得样品组A，向鉴别体系B中加入有机小分子溶液，得样品组B，并以等体积的有机小分子溶液所用溶剂作为对照；

C、记录样品组A、样品组B及对照组的指纹图谱，提取样品组A、样品组B及对照组的R、G和B数值，将样品组的R、G、B数值减去对应对照组的R、G和B数值，得到有机小分子的R、G和B差值；

定性分析：对R、G和B差值进行线性判别分析，通过线性判别分析判别结果进行定性分析，和/或，通过R、G和B差值得到色差图，通过肉眼进行识别；