CN103502817B - 包括药物的分析物的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本文所述的实施方案提供了涉及测定分析物例如药物、毒素、爆炸物、其他管制物质和违禁品材料等的材料、装置和方法。在一些实施方案中，可以在蒸气相中检测所述分析物。一些实施方案使得能够进行高灵敏度和基本上即时的分析物(包括药物)的检测。

Description

包括药物的分析物的检测方法
发明领域
本发明涉及用于测定分析物(包括药物)的组合物、装置和方法。
发明背景
药物检测需要快速筛选在机场、海港、边境口岸和其他安全检查站处的大量的人、车辆和货物。离子迁移谱(IMS)目前是场地中最常用的用于痕量药物检测的方法。由于IMS的低灵敏度，所以操作者通过直接击打可疑物体或人采集痕量药物颗粒。这种类型的样品采集可能耗时、限制处理量且易发生操作者误差。然后将击打物(swipe)提供给IMS仪器用于分析。除其低灵敏度和处理缓慢外，IMS仪器还被其他操作局限干扰。例如，IMS仪器庞大；包含放射源；需要长的温热时间和频繁的校准；易于出现假阳性；和典型地在巨大采样数后需要大量清理，从而使仪器停止操作1-24小时。
犬的嗅觉也广泛应用于检测场地中隐藏的药物。其敏锐的灵敏性鼻子能够使得它们嗅到通过各种类型隐藏的药物，而其移动性能够使得它们快速地筛选大的区域。尽管犬为药物检测提供了优良的解决方案，但是它们训练和维护昂贵、需要专任的操纵者、每天仅可能工作几小时且无法为船载检查工作。这些局限使得用犬满足目前的药物检测需要不切实际。
因此，需要改进的痕量和隐藏药物的检测方法。
发明概述
提供了测定分析物的方法。该方法可以包括使发光传感器材料(sensormaterial)暴露于被怀疑为包含在蒸气相中含有胺的分析物或在蒸气相中含有酚的分析物的样品，其中所述含有胺的分析物或含有酚的分析物具有在25℃和1atm下低于880ppm的蒸气压，且如果所述分析物存在，则导致所述传感器材料生成可测定信号；并且测定该信号。
在一些实施方案中，该方法可以包括在一组条件下使具有第一种可测定信号的传感器材料暴露于被怀疑为包含含有胺的分析物或含有酚的分析物的样品，其中如果所述含有胺的分析物或含有酚的分析物存在的话，它与所述传感器材料发生相互作用，从所述传感器材料中生成第二种可测定信号，该第二种可测定信号不同于第一种可测定信号；且
在暴露后，在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少50%的第一种可测定信号。在一些实施方案中，在恢复后，使所述传感器材料暴露于被怀疑为包含含有胺的分析物或含有酚的分析物的第二种样品。在一些实施方案中，第二种可测定信号具有相对于第一种可测定信号减小的幅度(amplitude)。在一些实施方案中，第二种可测定信号具有相对于第一种可测定信号增加的幅度。
在本文所述的任意实施方案中，可以在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%或至少99%的第一种可测定信号。在本文所述的任意实施方案中，可以在10小时或更短时间内、5小时或更短时间内、1小时或更短时间内、30分钟或更短时间内、10分钟或更短时间内、5分钟或更短时间内、1分钟或更短时间内、30秒或更短时间内、10秒或更短时间内、5秒或更短时间内或1秒或更短时间内恢复至少50%的第一种可测定信号。
在本文所述的任意实施方案中，所述可测定信号可以是荧光发射。
在本文所述的任意实施方案中，所述分析物可以具有在25℃和1atm下低于880ppm的蒸气压、在25℃和1atm下低于500ppm的蒸气压、在25℃和1atm下低于250ppm的蒸气压、在25℃和1atm下低于100ppm的蒸气压。
在本文所述的任意实施方案中，所述分析物可以是含有胺的分析物或含有酚的分析物。在一些实施方案中，含有胺的分析物或含有酚的分析物是药物。在一些实施方案中，含有胺的分析物或含有酚的分析物是管制物质。含有胺的分析物可以包括肼、氨、苯胺、腐胺、尸胺、粪臭素、甲基苯丙胺、苯丙胺、精制可卡因、可卡因、甲基爱康宁、海洛因、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺、羟考酮(oxycondone)、吗啡、赛洛西宾、二甲-4-羟色胺、LSD、氢可酮、苯二氮杂、其盐或其混合物。在一些实施方案中，所述分析物是硝酸铵或包含硝酸铵的混合物。在一些实施方案中，含有酚的分析物包括四氢大麻酚。
在本文所述的任意实施方案中，所述传感器材料可以包括单环或多环芳族种类(species)。在一些实施方案中，所述传感器材料包括聚合物。
在本文所述的任意实施方案中，所述传感器材料可以包括具有下式的化合物，
其中：
R各自独立地是氢、脂族基团或杂脂族基团，它们中的任一个任选地被取代，或R是连接聚合物的基团；
X1和X2各自独立地是O、S或NR1，其中R1是氢、脂族基团或杂脂族基团，它们中的任一个任选地被取代，或R1是连接聚合物的基团；且
n是1-8。
在一些实施方案中，所述传感器材料包括具有下式的化合物，
其中R1是烷基。
在一些实施方案中，所述传感器材料包括具有下式的化合物，
还提供了用于测定分析物的装置。在一些实施方案中，该装置包含为接收蒸气样品构建和安装的样品池，该样品池包含能够与在蒸气相中含有胺的分析物或在蒸气相中含有酚的分析物发生相互作用的传感器材料，如果所述分析物存在于样品中，则生成可测定信号；和
为测定所述信号安置的检测机构，
其中所述传感器材料包括具有下式的化合物，
其中：
R各自独立地是氢、脂族基团或杂脂族基团，它们中的任一个任选地被取代，或R是连接聚合物的基团；
X1和X2各自独立地是O、S或NR1，其中R1是氢、脂族基团或杂脂族基团，它们中的任一个任选地被取代，或R1是连接聚合物的基团；且
n是1-8。
在一些实施方案中，所述装置包含为接收蒸气样品构建和安装的样品池，该样品池包含含有第一种传感器材料的第一区和含有第二种传感器材料的第二区，其中如果在蒸气相中含有胺的分析物或在蒸气相中含有酚的分析物存在于所述蒸气样品中，则第一种和第二种传感器材料中的至少一种与所述分析物发生相互作用，生成可测定信号；和为测定所述信号安置的检测机构，其中第一种和第二种传感器材料中的至少一种包括具有下式的化合物，
其中：
R各自独立地是氢、脂族基团或杂脂族基团，它们中的任一个任选地被取代；
X1和X2各自独立地是O、S或NR1，其中R1是氢、脂族基团或杂脂族基团，它们中的任一个任选地被取代；且
n是1-8。
在任意上述实施方案中，所述传感器材料可以包括具有下式的化合物，
其中R1是烷基。
在任意上述实施方案中，所述传感器材料可以包括具有下式的化合物，
在任意上述实施方案中，所述装置还可以包含能源。在一些实施方案中，该能源是电磁辐射。
在任意上述实施方案中，所述传感器材料可以是固体形式。在一些实施方案中，所述传感器材料是纤维材料。在一些实施方案中，所述传感器材料作为底材上的薄膜形成。在一些实施方案中，所述传感器材料支持在支持物材料上。在一些实施方案中，所述传感器材料均匀地分散于支持物材料内。在一些实施方案中，所述传感器材料吸附和/或吸收在支持物材料上。在一些实施方案中，所述传感器材料与支持物材料共价键合。在一些实施方案中，所述传感器材料与聚合物连接。在一些实施方案中，所述传感器材料具有330-1200nm的发射光谱。在一些实施方案中，所述传感器材料具有400-700nm的发射光谱。
附图简述
图1显示用于测定分析物的装置的图示。
图2显示含有胺的分析物的实例。
图3显示使用系统的(a)“传感器1”和(b)“传感器2”的“改进的”XT系统对苯丙胺的荧光响应的有代表性的数据。
图4显示概述(a)苯丙胺和(b)甲基苯丙胺的基于击打的检测的荧光响应的示意图。
图5显示“改进的”XT系统对(a)苯丙胺、(b)甲基苯丙胺、(c)吗啡和(d)海洛因样品的荧光响应的有代表性的数据。
图6显示在暴露于(a)苯丙胺、(b)甲基苯丙胺、(c)吗啡和(d)海洛因、(e)Δ-9THC和(f)大麻酚的基于GC的样品时“改进的”XT响应和MS数据的示意图。
图7显示“杂合”XT系统对蒸气相分析物的荧光响应的示意图。
图8显示“杂合”XT系统对蒸气相分析物的荧光响应的示意图。
图9显示在暴露于不同剂量(例如D、Dx2、Dx3、E、F、G等)的(a)TNT、(b)RDX、(c)PETN和(d)硝化甘油时“杂合”XT系统和仅用于爆炸物的XT系统的荧光响应的示意图。
图10显示在暴露于不同剂量的苯丙胺时“杂合”XT系统(a)传感器1/爆炸物通道和(b)传感器2/药物通道的荧光响应的有代表性的数据。
图11显示在暴露于(a)苯丙胺、(b)甲基苯丙胺、(c)吗啡和(d)Δ-9THC时“杂合”XT系统使用基于击打的检测的荧光响应的示意图。
图12显示在暴露于(a)精制可卡因、(b)可卡因、(c)海洛因和(d)结晶甲基苯丙胺时系统的荧光响应(“响应”)和质谱响应(“MS响应”)。
图13显示在暴露于紧密接触(a)甲基苯丙胺的密封袋、(b)可卡因的胶带包封块、(c)海洛因的密封袋和(d)大麻的撕裂袋的蒸气时系统的荧光响应(“响应”)。
图14显示“改进的”XT系统在暴露于不同分析物时的荧光响应数据。
图15以图示方式示例一个实施方案的用于测定爆炸物的传感器材料。
本发明的其他方面、实施方案和特征从如下详细描述并且结合附图考虑时显而易见。附图是图示、但不一定按照比例绘制。为清楚起见，并非将每一个要素都标记在每个附图上，也并非是所示的本发明每个实施方案中的每一个要素，其中示例不一定使得本领域技术人员能够理解本发明。将本文引入的全部专利申请和专利完整地引入参考。如果出现矛盾的情况，则本说明书、包括定义加以控制。
详细描述
本文所述的实施方案提供了涉及测定分析物例如药物(例如麻醉品)、毒素、爆炸物、其他违禁材料等的材料、装置和方法。在一些实施方案中，可以在蒸气相中检测分析物。该方法能够高灵敏度地和基本上即时地检测分析物，包括药物。本文所述的装置和方法还能够制成小的、轻量的、便携式的、低功率的、手提式的检测器，而无需复杂的、规定的和有害的部件，例如放射源。本文所述的实施方案可以用于许多应用，包括快速筛选大量货物、检查船运输过程中隐藏或封闭的舱室和其他涉及安全性的应用。
一些实施方案提供了用于测定分析物的方法。该方法可以包括，例如，使传感器材料暴露于被怀疑为包含分析物的样品(例如含胺的分析物或含有酚的分析物)，其中该分析物如果存在，则该分析物与所述传感器材料发生相互作用，从所述传感器材料中生成可测定信号，由此测定分析物。例如，所述传感器材料可以在无分析物存在下发射信号，其中暴露于分析物时该信号的至少一个特征被改变(例如增加、减少、移动等)。在一些情况中，信号强度可能在分析物存在下减小。在一些情况中，信号强度可能在分析物存在下增加。在一些实施方案中，该信号可以为发光(例如荧光)发射。
本文所述的装置和方法特别有利的方面在于可以在蒸气相中测定具有相对低蒸气压的分析物。许多药物，包括麻醉品和兴奋剂，例如以盐的形式或其他固体形式提供，且典型地显示极低蒸气压(例如在20℃下，对于可卡因HCl为1.4×10-6托；对于海洛因HCl为0.9×10-6托)。分析物还可以是置于密封容器中的物质，其混合了其他材料或被其他材料掩蔽，避光和/或以另外方式隐藏，从而进一步减少了可以测定的蒸气的量。本文所述的实施方案能够快速、灵敏地对这种分析物进行蒸气相检测。例如，可以测试围绕或接近分析物或被怀疑为包含分析物的物品的空间的蒸气样品，以测定分析物(例如顶空取样)。在一些实施方案中，分析物可以具有在25℃和1atm下低于880ppm的蒸气压。在一些实施方案中，分析物可以具有在25℃和1atm下低于800ppm、低于700ppm、低于600ppm、低于500ppm、低于400ppm、低于300ppm、低于250ppm、低于200ppm、低于150ppm或低于100ppm的蒸气压。
在一组实施方案中，分析物可以是药物。在一些情况中，该药物可以是管控物质。本文所用的术语“管控物质”是指其生产、所有权和/或应用受政府管理的任意物质。在一些实施方案中，药物可以是政府规定禁止的管控物质。在一些实施方案中，药物可以是不受政府规定禁止、但可能转换呈违禁目的管控物质。例如，药物可以是转化成违禁目的(例如无处方)的管控处方药。药物可以包括麻醉品，例如海洛因和羟考酮；兴奋剂，例如可卡因和甲基苯丙胺；镇静剂，例如苯二氮杂类；致幻剂，例如麦角酸二乙胺(LSD)；印度大麻(cannabis)；包含苯丙胺-类化学品的“浴盐”，例如亚甲二氧基吡咯戊酮、甲氧麻黄酮(mephedrone)和吡咯戊酮等。在一些实施方案中，药物可以是含胺的化合物。在一些实施方案中，药物可以是含酚的化合物。药物的实例包括、但不限于如在大麻、哈希什(hashish)、哈希什油或印度大麻中发现的四氢大麻酚(或Δ-9THC)、甲基苯丙胺、苯丙胺、精制可卡因、可卡因、海洛因(包括黑焦油海洛因)、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺(或Ecstasy)、羟考酮、吗啡、赛洛西宾、二甲-4-羟色胺(如在致幻蘑菇中发现的)、麦角酸二乙胺(LSD)、氢可酮、苯二氮杂类、其盐或混合物以及图2中所示的化合物。应理解，药物例如麻醉品的测定在本文中仅作为实例描述。还如下更完整地描述的测定了其他类型的蒸气相分析物。
在一些情况中，通过对分析物或被怀疑为包含分析物的物品直接采样，即通过分析临近分析物或物品的蒸气(例如顶空取样)测定蒸气相分析物。在一些实施方案中，可以物理接触或击打分析物或物品表面(例如击打采样)，并且可以分析击打物或临近击打物的蒸气。在一些情况中，可以将分析物、被怀疑为包含分析物的物品或接触分析物或物品的击打物置于密封容器中，可以测试小瓶内的空间。可以在分析前、过程中和/或之后使用各种方法处理分析物、被怀疑为包含分析物的物品或接触分析物或物品的击打物，包括加热、冷却、暴露于电磁辐射等。在一些情况中，可以加热分析物、被怀疑为包含分析物的物品或接触分析物或物品的击打物。本领域技术人员能够选择适合的方法为基于期望的应用提供蒸气相分析物。
一些实施方案提供了以基本上可逆的方式测定分析物的方法和装置，使得装置可以在分析物测定中多次使用。例如，所述装置可以包括能够基本上以可逆方式与分析物发生相互作用的传感器材料。所述传感器材料与所述分析物之间的相互作用可以包含形成共价键、离子键、氢键(例如羟基、胺、羧基、巯基和/或例如类似官能团之间)、配价键(例如金属离子与单齿或多齿配体之间的配位或螯合作用)等和/或化学部分之间的其他类型的相互作用。在一些实施方案中，分析物可以与所述传感器材料通过静电相互作用发生相互作用。在一些实施方案中，分析物可以与所述传感器材料通过生物结合发生相互作用。在一些实施方案中，分析物可以与部分传感器材料形成键(例如共价键、非共价键)，然后可以打断或裂解该键，以便从所述传感器材料中释放分析物。在一些情况中，分析物可以自发地从所述传感器材料中释放。例如，可以使传感器材料在一组条件下暴露于分析物，并且分析物可以在同一组条件下同时自发地从所述传感器材料中释放，从而能够反复利用装置而无需另外的加工步骤，例如用溶剂或其他化学试剂处理所述传感器材料，从而使装置再生。本文所用的暴露于“一组条件”可以包括，例如，暴露于特定温度、pH、溶剂、化学试剂、大气类型(例如环境空气、氮气、氩气、氧气等)、气体流速、电磁辐射等。
所述传感器材料可以产生具有受存在或不存在分析物影响的至少一个特征的信号。例如，所述传感器材料可以在分析物不存在下具有第一种可测定的信号。然后在一组条件下使所述传感器材料暴露于被怀疑为包含分析物的样品，其中该分析物如果存在，则该分析物与所述传感器材料发生相互作用，从而从所述传感器材料中生成第二种可测定的信号。在一些情况中，第二种可测定信号具有相对于第一种可测定信号减小的幅度。在一些情况中，第二种可测定信号具有相对于第一种可测定信号增加的幅度。在一些实施方案中，在暴露于分析物后，可以恢复至少50%的第一种可测定信号，即再生所述传感器材料。在一些情况中，在与上述暴露步骤相同组的条件下，可以恢复至少50%的第一种可测定信号。即第一种可测定信号可以在与起始暴露步骤相同组的条件下自发地再生。在一些情况中，在所述一组条件下恢复至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%或至少99%的第一种可测定信号。在暴露于分析物停止后自发地恢复起始信号的能力可能是有利的，特别是对于本领域中的应用而言，这是因为对及时且复杂的加工步骤以再生所述传感器材料的需求可以消除。
应理解，一些实施方案可以包括装置，其中在暴露于分析物后可能无法恢复大部分第一种可测定信号。在一些情况中，在所述一组条件下，恢复低于50%、低于40%、低于30%、低于20%、低于15%(例如10%)或低于10%的第一种可测定信号。例如，该装置可以是一种用途的一次性装置。
还可以选择传感器材料，以具有对分析物的阳性试验结果后快速的恢复时间。即所述传感器材料可以基本上恢复起始信号(例如第一种可测定信号)并且准备好在相对短时间期限内暴露于另一种蒸气样品。在一些情况中，所述传感器材料可以在暴露于分析物停止后12小时或更短时间内、10小时或更短时间内、5小时或更短时间内、1小时或更短时间内、30分钟或更短时间内、10分钟或更短时间内、5分钟或更短时间内、1分钟或更短时间内、30秒或更短时间内、10秒或更短时间内、5秒或更短时间内或1秒或更短时间内从阳性试验结果中恢复至少50%的第一种可测定信号。
在一些实施方案中，传感器材料可以是发光材料。基于发光的方法的灵敏度在这样的情况中是有利的，其中分析物以低量或痕量存在。例如，来源于药物的蒸气典型地以低量存在，特别是在置于隐藏或密闭容器中时。本文所用的“发光”材料是指可以吸收电磁辐射量子以产生激发态结构且在一些情况中可以发射辐射的种类(species)。在一些情况中，发光可以是荧光发射，其中可见光辐射的吸收与发射之间的时间间隔在10-12－10-7s。在一些情况中，发光可以是磷光、化学发光、电化学发光等。
在一些情况中，方法可以包括使具有发光发射(例如荧光发射)的传感器材料暴露于被怀疑为包含分析物的样品，且该分析物如果存在，则该分析物与所述传感器材料发生相互作用，导致发光发射改变。然后测定这种发射中的改变可以测定分析物。在一些情况中，所述改变包括发光强度的降低或增加和/或发光发射波长的改变。本文所用的术语“测定”一般是指例如定量或定性地分析种类或信号和/或检测所述种类或信号的存在或不存在。“测定”还指例如定量或定性地和/或通过检测相互作用存在或不存在分析两种或多种种类或信号之间的相互作用。例如，在无分析物存在下，所述传感器材料可以具有第一种发射，并且在暴露于分析物时，所述分析物与所述传感器材料发生相互作用，产生第二种发射。
在一些实施方案中，本发明的方法还可以包括测定发射信号的发光强度的改变。发光强度的改变可以因发射信号在发光(例如发射)波长中基本没有不移动而发生，其中发射信号强度改变，但波长基本上保持不变。在其他实施方案中，发光强度的改变可以因发射信号与发光(例如发射)波长中的移动的结合而发生。例如，除了发光强度增加或减小，发射信号可以同时在波长中发生移动。
在一个示例性实施方案中，所述传感器材料可以包含发光种类(species)。在所述传感器材料暴露于被怀疑为包含分析物例如药物的蒸气样品时，所述分析物可以与所述传感器材料发生相互作用，以减小发光发射强度，由此对样品中分析物的存在和/或存在于样品中的分析物的量进行信号传导。在暴露于分析物停止后，可以将所述传感器材料维持在与在先暴露步骤相同组的条件下，且可以恢复至少50%的起始发光发射(例如暴露于分析物前的发光发射)，使得所述传感器材料准备好暴露于另一个蒸气样品。在一些实施方案中，可以在暴露于分析物停止后5秒内恢复至少50%的起始发光发射。
一些实施方案提供了使用单一装置测定一种以上类型分析物的能力。在一些实施方案中，该装置可以包括样品池，其包括一种以上类型的传感器材料，它们各自能够测定不同的分析物。例如，该装置可以包括对药物有响应的第一种传感器材料和对爆炸物有响应的第二种传感器材料。在一些情况中，可以安排所述传感器材料，使得一种传感器材料涂盖在另一种传感器材料上。即第一种传感器材料可以在样品池表面上形成，而第二种不同的传感器材料可以接触第一种传感器材料并且在第一种传感器材料上形成。在另一个实施方案中，在样品池的表面上可以形成作为混合物的不同的传感器材料。例如，可以将多种传感器材料合并在溶液中，然后可以将其浇铸(例如旋转浇铸、滴铸等)在样品池表面上。
在一些实施方案中，样品池可以包括多个不同的“反应区”，各个区包含不同的传感器材料。在一些情况中，样品池可以包括至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少10个、至少20个、至少30个、至少40个；或在一些情况中，至少50个反应区。在一组实施方案中，样品池包括3个反应区。在一个实施方案中，第一种传感器材料可以在样品池的第一区上形成，并且第二种传感器材料可以在样品池的第二区内形成，其中所述第一区和第二区是分离的且彼此隔离。在一些实施方案中，第一种和第二种传感器材料中的至少一种能够与在蒸气相中含胺的或含有酚的分析物发生相互作用。作为一个示例性实施方案，可以将样品池构建成具有第一反应区，其包含对药物有响应的传感器材料；和第二反应区，其包含对爆炸物例如TNT、DNT、PETN、RDX、硝化甘油等有响应的传感器材料。
能够测定爆炸物的材料是本领域公知的，并且描述在下列文献中：例如，美国专利No.7,208,122，发明名称为“EmissivePolymersandDevicesIncorporatingThesePolymers”；美国专利No.7,041,910，发明名称为“Emissive,HighChargeTransportPolymers”；美国专利No.7,759,127，发明名称为“OrganicMaterialsAbleToDetectAnalytes”；美国公开No.2005/0147534，发明名称为“EmissiveSensorsandDevicesIncorporatingTheseSensors”；美国专利No.7,700,366，发明名称为“Fluorescent,Semi-ConductivePolymersandDevicesComprisingThem”；国际公开No.WO2008/039529，发明名称为“EmissivePolymersandDevicesIncorporatingThesePolymers”；国际公开No.WO2008/019086，发明名称为“DetectionofExplosives,ToxinsandOtherCompositions”；美国专利No.7,666,684，发明名称为“DeterminationofExplosivesIncludingRDX”；和美国专利No.7,799,573，发明名称为“DetectionofExplosivesandOtherSpecies”，为所有目的而将这些专利和公开文献完整地引入本文参考。
在一些实施方案中，可以选择对一种以上类型分析物有响应的传感器材料。例如，传感器材料能够在与药物和爆炸物发生相互作用时发生可观察到的信号改变。在一个示例性实施方案中，单一传感器材料可以用于测定硝酸铵和至少一种药物(例如麻醉品)。
一些实施方案使用用于测定分析物的传感器材料，例如含胺的或含有酚的分析物。本文所述的传感器材料可以以不同形式提供，包括固体或液体。在一些实施方案中，所述传感器材料可以与分析物分子发生相互作用(例如结合、进行化学反应、进行能量转移)，这可以直接生成可观察到的信号(例如光发射)或可以启动一系列化学事件或反应，它们可以导致可观察到的信号生成。
所述传感器材料可以以任意形式提供，包括液体、固体、凝胶等。在一些情况中，所述传感器材料可以是液体(例如溶液、分散液、乳液等)。在一些情况中，所述传感器材料可以是固体(例如为薄膜、纳米纤维、粉末和其他固体形式)。在一些实施方案中，所述传感器材料是纤维材料，例如纳米纤维。在一些实施方案中，所述传感器材料作为薄膜形成在底材上。在一些实施方案中，所述传感器材料支持在支持物材料上。在一些实施方案中，所述传感器材料可以均匀地分散于支持物材料中。在一些实施方案中，所述传感器材料可以浸渍在支持物材料内。在一些实施方案中，所述传感器材料可以吸附和/或吸收在支持物材料上。在一些实施方案中，所述传感器材料可以与其他成分合并形成溶液。
传感器材料可以与另外的成分合并，产生显示低或可忽略不计的蒸气压和/或至少300℃或以上熔点的传感器材料。例如，传感器材料可以与其他成分合并，产生液体形式的传感器材料，其中该传感器材料具有低或可忽略不计的蒸气压。在一些情况中，至少一种成分(例如支持物材料)可以是具有至少300℃或以上熔点的材料。这种材料的实例包括液体，例如邻苯二甲酸二环己酯和对苯二甲酸二辛酯；和离子液体。具有低或可忽略不计的蒸气压和/或高熔点的传感器材料可以有利地减少或防止例如溶剂蒸发、渗漏、装置污染、所述传感器材料不期望的光学特性、选择性和/或灵敏度改变或其他因使用具有较大挥发性的材料导致的缺陷。例如，可以减少因挥发性材料凝结导致的装置的一些部件(例如光学仪器、检测器、泵、密封物、O-环等)的损害。本发明的一些实施方案在使用液相传感器材料时还可以显示增强的性能(例如增加的反应速率)。具有低挥发性的传感器材料的应用还可以有利于如本文所述的装置和方法中的气流、蒸气相采样和蒸气相检测。
可以选择能够产生可测定信号的传感器材料。所述信号可以是，例如，光发射。在一些实施方案中，所述传感器材料是发光材料，包括小分子和染料、低聚物、聚合物、其组合等。发光(例如荧光)的应用可以为测定分析物提供高度灵敏的轻便方法，从而防止发生在先药物(例如麻醉品)检测仪器的许多局限。可以选择显示一些特性的传感器材料，例如特定的发射波长、高量子产率、高输出光效率和/或与一种或多种装置部件的兼容性(例如溶解性)。一些实施方案中，可以选择显示高量子产率的传感器材料。本文所用的材料的“量子产率”是指由该材料产生的总发射量，即每个吸收光子发射的光子数。在一些情况中，所述传感器材料可以具有至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少75%、至少90%、至少95%的量子产率，或者，在一些情况中，至少99%或以上。在一些实施方案中，可以选择光发射材料以显示高输出光效率。本文所用的材料的“输出光效率”是指在分析物存在下系统产生的输出光(例如可见光)的产率，即在产生光的过程中分析物与所述传感器材料之间的相互作用的效率。
如本文所述，传感器材料可以在无分析物存在下具有发光发射且可以在有分析物存在下具有不同的发光发射。例如，所述传感器材料可以在无分析物存在下具有强荧光。在与分析物例如药物蒸气发生相互作用时，所述传感器材料的荧光可能减少。在一些情况中，所述传感器材料的荧光可能在与分析物发生相互作用时增加。所述传感器材料可以具有可测定的光发射(例如化学发光、荧光、磷光)，典型地发射光谱在330-1200nm之间。在一些实施方案中，发射光谱在400-700nm之间。
在一些情况中，发射还可以是通过视觉可见的，例如，所述传感器材料可以发射可见光。这使得能够通过比色变化测定分析物。例如，在无分析物存在下，所述传感器材料可以具有第一种颜色，并且在暴露于分析物并用能源照射时，所述传感器材料可以具有第二种颜色，其中颜色改变可以测定分析物。在一些情况中，信号可以是荧光发射。
所述传感器材料可以包括选择以与分析物(包括含胺的或含有酚的分析物)发生相互作用的一种或多种基团或材料。在一些情况中，所述传感器材料可以包括亲电部分且所述分析物可以包括亲核部分。例如，所述传感器材料可以包括酸酐部分，其可以经历含有胺或含有酚的分析物的亲核攻击。在一些情况中，所述传感器材料可以包括亲核部分且所述分析物可以包括亲电部分。在一些实施方案中，所述传感器材料和分析物可以包括带正电荷和/或带负电荷的部分，使得所述传感器材料和分析物通过静电相互作用发生相互作用。一些实施方案中，可以选择接受例如来自分析物的电子的传感器材料。例如，所述传感器材料包含n-型接受电子的有机半导体，例如N-(1-己基庚基)苝-3,4,9,10-四羧基-3,4-酸酐-9,10-酰亚胺。在一些实施方案中，可以选择例如给分析物提供电子的传感器材料。
所述传感器材料还可以包括选择以增强所述传感器材料溶解性的一种或多种基团或材料。例如，可以选择相对于溶剂或其他载体可溶以形成混合物(例如溶液)的传感器材料及其成分。在一些实施方案中，所述传感器材料可以包含具有不同的疏水性基团(例如烷基)的化合物，所述基团增强在有机溶剂中的溶解性。在一些情况中，所述传感器材料包括能够形成纤维(例如粗视的纤维、纳米纤维)的基团。
在一些实施方案中，所述传感器材料可以包含刚性的形状持久的部分，其可以改善材料的各种特性，包括材料的溶解性和/或发射特性。本文所用的分子的“形状持久的部分”是具有至少15g/mol分子量和具有大量刚性结构的部分，正如本领域技术人员可以理解的。本文所用的“刚性”结构是指这样的结构，其末端被一定距离隔离，该距离在不打断至少一个键时不能改变(正常分子级温度改变等范围以外)，正如本领域技术人员可以理解的。在一些实施方案中，形状持久的部分可以具有至少25、50或100g/mol的分子量。一般而言，形状持久的部分不可以相对于分子的其他部分运动，例如通过围绕单键旋转。例如，形状持久的部分可以包含通过聚合物的两个相邻原子与该聚合物部分稠合的芳族环结构，使得形状持久的部分不可以相对于聚合物的所述两个相邻原子旋转。
例如，形状持久的结构可以由芳族基团、桥接、双环和多环结构等提供。例如，蝶烯(iptycene)分子是形状持久的部分。相比之下，包括仅通过单键与分子的另一个部分连接的环状结构例如苯环的分子(例如在联苯基中)具有的至少一个分子的部分不是形状持久的，因为苯环可以围绕单键旋转。形状持久的部分的一些实例包括平面结构，例如芳族基团(例如苯类、萘类、芘类等)。芳族基团可以与所述传感器材料坚固地键合(例如稠合)，即芳族基团与所述传感器材料通过位于芳族环上的相邻位置的两个共价键键合。在一些情况中，形状持久的部分包括非平面结构，例如双环或多环结构，其中桥头原子并非在分子内彼此相邻定位。实例包括金刚烷类、降冰片烯类、蝶烯类等。在一个实施方案中，形状持久的部分包含非平面的双环系统(例如蝶烯)。
在一些实施方案中，所述传感器材料可以包括蝶烯。蝶烯典型地包含通过至少一个[2.2.2]二环辛烷部分稠合在一起的芳烃平面。蝶烯类的实例包括三蝶烯类(3个芳烃平面)和五蝶烯类(5个芳烃平面)。例如，所述传感器材料可以包括与蝶烯共价键合的蒽。在一个实施方案中，所述传感器材料是蒽、二苯基蒽、9,10-双(苯基乙炔基)蒽或包含与蝶烯共价键合的蒽的材料。在一个实施方案中，所述传感器材料是9,10-双(苯基乙炔基)蒽或其取代的衍生物。
在一些实施方案中，所述传感器材料可以是共轭聚合物，例如聚(亚苯基-亚乙炔基)、聚(亚苯基-亚乙烯基)、聚(对-亚苯基)、聚噻吩、其他聚(亚芳基)类、其取代衍生物等。这种聚合物的发射能力是本领域公知的且可以选择以适合于特定的应用。
一些实施方案包括应用包含单环或多环芳族种类的传感器材料，其可以是取代的或未取代的。单环或多环芳族种类可以是小分子或可以与聚合物种类结合(例如可以是聚合物骨架的组成部分或可以与聚合物骨架结合作为悬挂侧基)。单环或多环芳族种类的实例包括苯基、萘基、蒽基、基(chrysenyl)、荧蒽基、芴基、菲基、芘基、苝基(perylenyl)等。单环或多环芳族种类还可以包括一个或多个杂原子环原子(例如杂芳族种类)。在一些实施方案中，单环或多环芳族种类可以适当地被取代以产生发光材料。
在一组实施方案中，所述传感器材料包括基于苝的化合物。例如，所述传感器材料可以包括具有下式的化合物，
其中：
R各自独立地是氢、脂族基团或杂脂族基团，它们中的任一个任选地被取代，或R是连接聚合物的基团；
X1和X2各自独立地是O、S或NR1，其中R1是氢、脂族基团或杂脂族基团，它们中的任一个任选地被取代，或R1是连接聚合物的基团；且
n是1-8。
在一组实施方案中，所述传感器材料包括具有下式的化合物，
其中R1是烷基。
在一组实施方案中，所述传感器材料包括具有下式的化合物，
所述传感器材料可以任选地包含其他成分，其可以增强所述传感器材料的稳定性和/或性能。在一些实施方案中，所述传感器材料还包含有利于所述传感器材料与分析物分子发生相互作用的种类或基团。在一些实施方案中，所述传感器材料还包含酸、碱、缓冲剂、催化剂等。在一些情况中，所述传感器材料包含能够减少例如存在于样品中的杂质导致的背景信号的材料。例如，所述传感器材料还可以包含吸收材料，其可以减少来自样品的杂质的量(例如“清洁”或“擦洗”样品)。这种“清洁”过程可以提高用于特定分析物的传感器材料的灵敏度和/或选择性。所述传感器材料还可以如下文更详细描述的与支持物材料合并。
可以使用本文所述的方法和装置测定不同的分析物。在一些情况中，分析物可以是在25℃和1atm下具有低于880ppm的蒸气压的种类。分析物可以是固体形式，例如盐。应理解本文所述的实施方案还可以包括测定具有相对高蒸气压的分析物，包括分析物(包括爆炸物和药物(例如麻醉品))的原料、副产物和终产物。例如，在一组实施方案中，可能期望测定秘密实验室、例如秘密甲基苯丙胺实验室的原料、副产物和终产物(例如氨、甲胺和甲基苯丙胺游离碱)等。在另一个实施方案中，可能期望测定一些药物例如甲基爱康宁(其可以产生自可卡因)的降解物。
一些实施方案包括测定包含能够与所述传感器材料发生相互作用的基团的分析物。在一些实施方案中，该分析物可以包含亲核基团，例如胺或酚，其可以与所述传感器材料的亲电部分(例如酸酐部分)发生相互作用。在一些实施方案中，分析物是含胺的分析物。本文所用的术语“含胺的分析物”是指包含“-NR2”基团的种类，其中R各自独立地是氢或另一个原子或基团。含有胺的分析物可以包括未取代的胺(例如-NH2)、单取代的胺(例如-NHR，其中R不是氢)或二取代的胺(例如NR2，其中R不是氢)、盐等。在一些实施方案中，含有胺的分析物是指包含脲基的种类(例如-R2NCONR2)。在一些实施方案中，含有胺的分析物可以是药物。在一些实施方案中，含有胺的分析物可以是管控物质。在一些实施方案中，含有胺的分析物可以是麻醉品。含有胺的分析物的实例包括肼、氨、苯胺、腐胺、尸胺、粪臭素、甲基苯丙胺、苯丙胺、精制可卡因、可卡因、甲基爱康宁、海洛因(包括黑焦油海洛因)、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺(或Ecstasy)、羟考酮、吗啡、赛洛西宾、二甲-4-羟色胺(如在致幻蘑菇中发现的)、其盐(例如硝酸铵)或其混合物。在一组实施方案中，分析物可以是硝酸铵或包含硝酸铵的混合物(例如硝酸铵/燃油或“ANFO”)。
在一些实施方案中，分析物是含有酚的分析物。本文所用的术语“含有酚的分析物”是指包含“ArOH”基团的种类，其中“Ar”是芳基。在一些实施方案中，含有胺的分析物可以是药物。在一些实施方案中，含有胺的分析物可以是管控物质。在一些实施方案中，含有胺的分析物可以是麻醉品。含有酚的分析物的实例是在大麻、哈希什或印度大麻中发现的四氢大麻酚(或“Δ9-THC”)。
可以使用本文所述的方法和装置测定其他分析物。在一些实施方案中，分析物可以是毒素或其他环境危害物。例如，所述传感器材料可以对尸胺(或NH2(CH2)5NH2)或腐胺(或NH2(CH2)4NH2)有响应。测定这种分析物可以用于例如确定作为自然灾害后果的可能截留在碎石堆下的人的位置。
一些实施方案可以包括合并传感器材料与支持物材料。支持物材料可以是能够支持(例如包含)本文所述的传感器材料成分的任意材料(例如液体、固体等)。例如，可以选择具有高沸点的支持物材料，例如至少300℃或以上的沸点，或者，在一些情况中，至少400℃、500℃或以上的沸点。还可以选择具有低蒸气压的支持物材料。在一些情况中，支持物材料可以是这样的材料，其在室温(例如25℃)下保持固态，但在低于或在装置的操作温度下可以转变成液态。
在一些情况中，可以选择这样的支持物材料，其具有特定的表面积，其中支持物材料可以吸附、否则就是接触足量的分析物(例如药物、爆炸物)以使分析物与例如传感器材料发生相互作用。在一些实施方案中，支持物材料具有高表面积。在一些情况中，支持物材料具有至少50mm2、至少100mm2、至少200mm2、至少300mm2、至少400mm2或更优选至少500mm2的表面积。在一个实施方案中，支持物材料可以是具有至少50mm2或本文另外部分所述表面积的滤纸。
在一些实施方案中，支持物材料可以优选具有低背景信号、基本上无背景信号或在分析物(例如含胺的分析物)存在下基本上不干扰传感器材料生成的信号的背景信号。在一些情况中，支持物材料可以具有优选的pH以防止与例如酸的不期望的反应。支持物材料在本发明的传感器材料中可以是可溶性的、可溶胀的、否则就是具有足够的渗透性，以使得例如所述传感器材料在支持物材料内发生相互作用。在一个实施方案中，支持物材料可以是疏水性的，使得包含传感器材料的疏水性溶液可以扩散或渗透支持物材料。另外，支持物材料可以优选允许在所测定的样品(例如含胺的分析物)与所述传感器材料之间的高效接触。例如，在一个实施方案中，包含含胺的分析物的蒸气可以渗透支持物材料以与传感器材料发生相互作用。本文所述的一些支持物材料的渗透性是本领域公知的，从而能够选择具有期望的扩散性的特定支持物材料。支持物材料的选择还可以影响例如来自所述传感器材料的光发射的强度和持续时间。
在一些情况中，支持物材料可以是液体，例如具有低挥发性或低或可忽略不计的蒸气压的液体。在一些情况中，液体支持物材料的应用可以通过提供均匀溶液形式的传感器材料增强分析物与传感器材料之间的相互作用。该液体可以具有至少300℃、至少400℃、至少500℃或以上的沸点。本文所用的“沸点”是指在大气压(例如约1atm)下材料的沸点。液体支持物材料(例如溶剂)的实例包括、但不限于邻苯二甲酸二环己酯或对苯二甲酸二辛酯。在一些情况中，溶剂可以是离子液体。本文所用的术语“离子液体”以其普通含义给出，并且是指主要包含离子种类的液体。即，在平衡时，离子液体中90%以上的种类可以是离子。在一些实施方案中，离子液体中99%以上或99.9%以上的种类是离子。在一些情况中，所述离子液体是盐。离子液体的实例包括硝酸乙基铵和咪唑鎓盐。
在一些情况中，支持物材料可以是液晶。
在一些情况中，支持物材料可以是固体。固体支持物材料的实例包括玻璃支持物、聚合物、共聚物、凝胶、固体吸附材料例如Kim和过滤器。在一些实施方案中，支持物材料可以是细粉、颗粒、模塑形状例如珠、薄膜、瓶、球、管、条、带等。支持物材料可以是玻璃棉、玻璃滤纸、滤纸、尼龙滤膜等。在一个实施方案中，支持物材料是粉末。在一个实施方案中，支持物材料是二氧化硅。在一些实施方案中，所述传感器材料可以具有一定形状或形成一种形状(例如，通过铸塑、模塑、挤压等)。在一些实施方案中，支持物材料可以是薄膜、瓶、球、管、条例如长条或带等。
在一些实施方案中，支持物材料可以是聚合物。实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚(氯乙烯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(苯甲酸乙烯酯)、聚(醋酸乙烯酯)、纤维素、玉米淀粉、聚(乙烯吡咯烷酮)、聚丙烯酰胺、环氧树脂、硅氧烷类、聚(乙烯基丁缩醛)、聚氨基甲酸酯、尼龙类、聚缩醛(polacetal)、聚碳酸酯、聚酯类和聚醚类、交联聚合物例如聚苯乙烯-聚(二乙烯基苯)、聚丙烯酰胺-聚(亚甲基双丙烯酰胺)、聚丁二烯共聚物、其组合等。
支持物材料和溶剂的组合可以具有期望的扩散速率，从而可控制光发射强度和持续时间。特定聚合物的渗透性是本领域公知的。实例包括聚苯乙烯-聚(二乙烯基苯)共聚物和乙基苯、聚(氯乙烯)和苯甲酸乙酯和聚(甲基丙烯酸甲酯)和邻苯二甲酸二甲酯。
支持物材料可以以各种方式形成。材料的柔韧性可以通过本领域公知的方法调节以适合期望的应用。例如，添加增塑剂或应用橡胶基质，例如硅氧烷。可以在本发明含义范围内单独地或与聚合物增塑剂混合使用本技术领域已知的通常单体的增塑剂且优选低聚体的增塑剂。它们是，例如，邻苯二甲酸酯类(苯二甲酸酯类)，例如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯甲二酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸苄基-丁酯(BBP)、邻苯二甲酸丁基-辛酯、邻苯二甲酸丁基-癸酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二甲基乙二醇酯、邻苯二甲酸二辛酯(DCP)等；偏苯三酸酯类，例如，特别是与(主要)具有低挥发性和良好冷弹性的线性C6－C11醇类的偏苯三酸酯类；无环(脂族)二羧酸酯类，例如，特别是己二酸酯类，例如己二酸二辛酯(DOA)、己二酸二异癸酯(DIDA)，尤其是混合了邻苯二甲酸酯类；癸二酸二丁酯(DBS)、癸二酸二辛酯(DOS)和壬二酸酯类，尤其是混合了邻苯二甲酸酯类、癸二酸二丁酯；低聚体增塑剂，例如己二酸、癸二酸、壬二酸和邻苯二甲酸与二元醇类例如1,3-丁二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇和与三元醇类例如尤其是甘油和更高官能的醇类的聚酯类；磷酸酯类(磷酸酯类)，尤其是磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸二苯基甲苯酯(DPCP)、磷酸二苯基辛酯(DPOP)、磷酸三-(2-乙基己基)酯(TOP)、磷酸三-(2-丁氧基乙基)酯；脂肪酸酯类，例如，特别是硬脂酸丁酯、乙酰化蓖麻(ricinol)脂肪酸的甲基和丁基酯类；三甘醇-双-(2-乙基丁酸酯)；羟基羧酸酯类，例如，特别是柠檬酸酯类、酒石酸酯类、乳酸酯类；环氧化物增塑剂，例如，特别是环氧化脂肪酸衍生物，尤其是甘油三酯类和单酯类等，例如，已知它们特别地为PVC增塑剂。在这方面，请参见RomppChemieLexikon,第9版,Vol.6,1992,pp.5017-5020，为所有目的将其内容引入本文参考。
其他实施方案提供了分析物(包括药物)的测定(例如检测)装置。在一些情况中，所述装置可以消除对复杂部件的需求，例如精巧的光学结构配置、高能激光、复杂的采样装置、用于光检测和信号放大的外部装置(例如光倍增管)等。一些实施方案可以有利地提供服从于领域内应用的简化装置。
在一个实施方案中，装置可以包含吸入蒸气样品的入口、包含所述传感器材料的样品池、构建和配置用于接收蒸气样品的样品池和放置以接收和检测来自样品池的信号(例如光学信号)的检测机构。本文所用的“构建和配置”的样品池是指以导引蒸气样品(例如包含药物的蒸气)从入口通过进入样品池的方式提供的样品池，使得蒸气样品接触至少所述传感器材料。在一些实施方案中，所述检测机构可以与样品池进行光通信，即可以接收和检测来自样品池的光学信号(例如发射)。在一些情况中，所述检测机构可以包含光电二极管。在一些情况中，所述装置还包含另外的部件，例如用于减少、否则就是控制进入样品池的环境光的量的部件。
本文所述的实施方案还可以包括增强装置性能的一种或多种部件。所述部件可以是能源，当所述能源施加于所述传感器材料时，其能够生成来自所述传感器材料的信号。该能源可以是热、电、磁、光、声、电磁、机械等。在一些情况中，所述能源可以是电磁辐射，例如紫外光或可见光。在一些实施方案中，所述电磁辐射具有350nm或以下的波长，更优选254nm或以下的波长或200nm或以下的波长。在一些实施方案中，所述装置可以包括能够加热或冷却接触所述传感器材料前的蒸气相样品的部件。
所述装置可以适合于作为例如用于筛选高容量的人和/或容器的手提式装置。在一些情况中，所述装置的外观可以与美国专利US6,558,626中公开的装置类似，将该文献引入本文参考。在一些情况中，本发明的装置提供检测器和传感器组合，其适合于检测含有胺或含有酚的分析物或其他分析物，包括药物(例如麻醉品)、毒素、爆炸物或其组合。
在一组实施方案中，所述装置可以包括如本文所述的样品池、采样系统(例如用于将蒸气样品抽入所述装置的泵)、LED、具有适合的光学装置的光检测器和操作软件。
图15以图示方式示例了一个实施方案的用于测定爆炸物的传感器材料。装置100包含用于吸入蒸气样品的入口110。入口110与样品池120连接，其可以包含如本文所述的传感器材料，使得通过入口110进入样品池120的蒸气样品可以接触所述传感器材料。构建和配置样品池120，以便蒸气样品可以通过所述传感器材料、在所述传感器材料之上或贯穿所述传感器材料，或者以一定方式接触所述传感器材料。将检测器130安装成与样品池120进行光通信(例如与之连接)，使得发射自样品池120的任意光可以被检测器控制、过滤、观测和/或贮存/展示出。该检测器可以包含光倍增管、光电二极管或用于观测发射自样品池120的光的任意仪器。该检测器可以配置成可检测特定范围的发射，例如400-700nm(例如可见光)或400-500nm等。可以通过连接样品池120的出口140从样品池120中取出蒸气样品。泵150可以连接出口140以便从样品池120中取出蒸气样品。此外，出口流量计160可以用于调节泵150。
入口和出口可以由本领域公知的材料制成，例如聚合物、金属或其他材料，它们对蒸气样品是惰性的和/或否则适合于构建所述装置。本领域技术人员根据本说明书公开内容的有益性无需过度实验能够容易地选择适合的材料并构成适合的传感器材料。
适用于本发明的其他装置设计的实例描述在发明名称为“DetectionofExplosivesandOtherSpecies”的美国专利US7,799,573中，为所有目的将该文献的内容完整地引入本文参考。
如本文所述，本发明的装置可以包含样品池(例如毛细管)，其中可以包含本发明的传感器材料。可以构建样品池以提供样品池内足够的表面积，从而促进所述传感器材料与分析物的相互作用。样品池还可以包含作为均匀和稳定溶液、分散液、薄膜等形式的传感器材料。在一些情况中，可以选择包含材料的样品池，所述材料基本上不与所述传感器材料的一种或多种成分发生反应并且不被其降解。在一些情况中，所述样品池可以被处理(例如被硅烷和/或酸处理)以改善传感器材料的贮存操作期限。这种处理的一些实例描述在美国专利US3,974,368中，将其引入本文参考。
样品池可以由具有足够光学透明度的任意材料(例如玻璃)形成，使得可以测定来自所述传感器材料的信号。样品池可以具有适用于特定应用的任意形状或尺寸。在一些实施方案中，样品池可以是透明玻璃管或毛细管，可以对其进行化学腐蚀以改善蚀刻所述传感器材料的粘着力。毛细管可以任选地包括不规则表面，例如，包括锯齿状的或有凹槽的表面。在一些情况中，当样品池是玻璃毛细管时，可以将所述传感器材料以液体形式旋转涂敷在毛细管内部上。在一些情况中，毛细管可以具有约4.5cm－约7.5cm长度和0.6mm内径。然而，应理解，不应认为毛细管的大小受到限制，其大小是从小毛细管到适用于固定装置的较大直径(例如试管)的范围。适合的玻璃毛细管可以由石英、硼硅酸盐、钠钙玻璃、火石玻璃和其他类似的天然存在和合成的材料制成。
在一些实施方案中，样品池可以是底材，在其上可以形成多个印刷的“点”，其中每个“点”包含传感器材料。在一些情况中，各“点”可以包含不同的传感器材料。在一些情况中，第一组“点”可以具有不同于第二组“点”的传感器材料。应理解，传感器材料的数量和/或类型可以选择并且配置在底材上或其中，以适合于特定的期望的应用。在一些情况中，底材是基本上柔韧性的。在一些情况中，底材基本上是刚性的。适合于用作底材的材料的实例包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯二醇酯(polyethyleneterephthalateglycol)、聚邻萘二甲酸乙二酯、环烯烃聚合物、聚碳酸酯、聚酰亚胺、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、丙烯酸脂类、苯乙烯类及其组合。其他实例描述在2010年12月14日提交的国际申请顺序No.PCT/US2010/60321中，其发明名称为“Multi-analyteDetectionSystemandMethod”，为所有目的将该文献的内容完整地引入本文参考。
在一些实施方案中，所述传感器材料作为纤维材料在毛细管表面上形成。所述纤维材料可以是，例如，纳米纤维。在一些情况中，所述传感器材料作为薄膜在毛细管表面上形成。典型地，样品池包括一层足够的传感器材料以便与蒸气相分析物发生相互作用且生成可检测的光。包含所述传感器材料的层可以具有适合于特定应用的任意厚度。在一些情况中，所述传感器材料层可以为约2μm－约10μm厚或更厚。在一些实施方案中，毛细管可以包含约2μL的传感器材料，使得毛细管内部限定一个反应区。在一些实施方案中，毛细管可以包括一个以上反应区，其中每个反应区包含对不同分析物有响应的传感器材料。
在一些情况中，样品池可以包括另外的成分，以增加反应区的表面积。例如，样品池可以包括珠(例如聚合物珠、玻璃珠等)或其他任选地具有位于样品池内的不规则表面(例如锯齿状的或有凹槽的表面)的材料。在一些实施方案中，样品池可以包括涂敷了所述传感器材料并且位于样品池内的玻璃珠，其也可以用所述传感器材料涂敷。一般而言，允许气体通过、但不与其反应的任意材料可以适用于本发明的样品池。在一个实施方案中，玻璃毛细管对所述传感器材料产生的发射可以是透明的，由此允许用光检测器进行检测。如本文所述，毛细管内部可以限定一个反应区50。在一些情况中，毛细管可以具有约4.5cm－约7.5cm的长度和0.6mm的内径。适合的玻璃毛细管可以由石英、硼硅酸盐、钠钙玻璃、火石玻璃和其他类似的天然存在和合成的材料制成。
将玻璃珠或其他适合的材料添加到样品池中可以增加样品池的有效表面积，由此能够增加反应区内传感器材料的体积。由珠携带的传感器材料的体积在暴露于蒸气相分析物时足以生成可检测的信号。典型地，所述传感器材料的量可以在约40μL－约60μL。在一些情况中，样品池是包含玻璃珠的玻璃毛细管，所述玻璃珠包含在玻璃毛细管内，使得毛细管内部和玻璃珠表面确定反应区的面积。在一些情况中，样品池可以包含约50μL的传感器材料。
另外，可以热处理即烧结毛细管或珠以便以机械方式使珠与毛细管融合。可以任选地处理毛细管、珠或融合的珠/毛细管配置以改善表面粘着力，从而延长所述传感器材料的发光寿命。例如，硅烷处理和/或酸腐蚀玻璃壁可以增强聚合物与玻璃珠和毛细管壁的粘着力，否则可以改善毛细管性能。
样品池可以具有适用于特定应用的任意形状、大小或其他特征，使得样品池为分析物与所述传感器材料的相互作用提供足够的表面积。在一些情况中，样品池是可易于替换的。例如，具有内部涂敷了所述传感器材料或包含涂敷了所述传感器材料的珠的可取出毛细管在本发明的实施方案是有用的。
如本文所述的装置可以用于测定含有胺或含有酚的分析物和其他药物(例如麻醉品)的测定方法中。在一些情况中，所述装置可以是手提式的和/或便携式的并且可以用于场地环境，例如机场安检区和边防检查站。可以使用不同方法制造所述装置，包括美国专利US7,799,573中所述的那些方法，该申请的发明名称为“DetectionofExplosivesandOtherSpecies”，将该专利的内容完整地引入本文参考。
具体官能团和化学术语的定义在下文中更详细描述。为了本发明的目的，根据元素周期表(PeriodicTableoftheElements)CAS版,HandbookofChemistryandPhysics,第75版(内封皮)鉴定化学元素，且具体官能团一般如其中所述定义。另外，有机化学的一般原理和具体官能部分和反应性描述在OrganicChemistry,ThomasSorrell,UniversityScienceBooks,Sausalito,1999中，将这些文献的全部内容引入本文参考。
可以理解，如本文所述的化合物可以被任意数量的取代基或官能部分取代。一般而言，术语“取代的”无论是在术语“任选地”之前还是不在其前且本发明通式中包含取代基，都是指指定结构上的氢基被具体取代基替代。当指定结构上的一个以上位置可以被一个以上选择具体基团的取代基取代时，在每一个位置上的取代基可以相同或不同。关注本文所用的术语“取代的”包括有机化合物所有允许的取代基。在一个方面的方面中，可允许的取代基包括有机化合物的无环和环状的、支链的和无支链的、碳环和杂环、芳族和非芳族的取代基。就本发明的目的而言，杂原子例如氮可以带有氢取代基和/或本文所述的满足杂原子化合价的有机化合物的任意允许的取代基。此外，本发明不以任何方式限于有机化合物的允许的取代基。本发明关注的取代基的组合和变化优选地是导致形成稳定的物质的那些。本文所用的术语“稳定的”优选地是指具有足以制备的稳定性和维持化合物完整性足以检测的时间期限且优选是用于本文详细描述的目的足够时间期限的化合物。
本文所用的术语“脂族基团”包括饱和和不饱和的、直链(即无支链)、支链、无环、环状或多环脂族烃类，其任选地被一个或多个官能团取代。正如本领域技术人员可以理解的，“脂族基团”在本文中预以包括、但不限于烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基和环炔基部分。此外，本文所用的术语“烷基”包括直链、支链和环状烷基。类似的规定适用于其他一般术语，例如“烯基”、“炔基”等。此外，本文所用的术语“烷基”、“烯基”、“炔基”等包括取代和未取代的基团。在一些实施方案中，本文所用的“低级烷基”用于表示那些具有1-6个碳原子的烷基(环状、无环、取代、未取代、支链或无支链的)。
在一些实施方案中，用于本发明的烷基、烯基和炔基包含1-20个脂族碳原子。在一些其他实施方案中，用于本发明的烷基、烯基和炔基包含1-10个脂族碳原子。在其他实施方案中，用于本发明的烷基、烯基和炔基包含1-8个脂族碳原子。在其他实施方案中，用于本发明的烷基、烯基和炔基包含1-6个脂族碳原子。在其他实施方案中，用于本发明的烷基、烯基和炔基包含1-4个脂族碳原子。示例性脂族基团由此包括、但不限于，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、-CH2-环丙基、乙烯基、烯丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、环丁基、-CH2-环丁基、正戊基、仲戊基、异戊基、叔戊基、环戊基、CH2-环戊基、正己基、仲己基、环己基、-CH2-环己基部分等，此外，它们可以带有一个或多个取代基。烯基包括、但不限于，例如，乙烯基、丙烯基、丁烯基、1-甲基-2-丁烯-1-基等。有代表性的炔基包括、但不限于乙炔基、2-丙炔基(炔丙基)、1-丙炔基等。
本文所用的术语“杂脂族基团”是指包含一个或多个氧、硫、氮、磷或硅原子的脂族部分，例如替代碳原子。杂脂族部分可以是支链的、无支链的、环状或无环的且包括饱和和不饱和杂环，例如吗啉代、吡咯烷基等。在一些实施方案中，杂脂族部分通过其上的一个或多个氢原子独立地被一个或多个部分替代被取代，所述的一个或多个部分包括、但不限于：脂族基团；杂脂族基团；芳基；杂芳基；芳基烷基；杂芳基烷基；烷氧基；芳氧基；杂烷氧基；杂芳氧基；烷硫基；芳硫基；杂烷硫基；杂芳硫基；-F；-Cl；-Br；-I；-OH；-NO2；-CN；-CF3；-CH2CF3；-CHCl2；-CH2OH；-CH2CH2OH；-CH2NH2；-CH2SO2CH3；-C(O)Rx；-CO2(Rx)；-CON(Rx)2；-OC(O)Rx；-OCO2Rx；-OCON(Rx)2；-N(Rx)2；-S(O)2Rx；-NRx(CO)Rx，其中每次出现的Rx独立地包括、但不限于脂族基团、杂脂族基团、芳基、杂芳基、芳基烷基或杂芳基烷基，其中上述和本文中任意的脂族基团、杂脂族基团、芳基烷基或杂芳基烷基取代基可以被取代或未被取代、为支链的或无支链的、环状或无环的，且其中上述和本文中任意的芳基或杂芳基取代基可以被取代或未被取代。一般适用的取代基的另外的实例示例为如本文所述的实施例中所示的具体实施方案。
除非另有指示，否则本文所用的术语“烷基”、“烯基”、“炔基”、“杂烷基”、“杂烯基”、“杂炔基”、“亚烷基”、亚烯基”、-(烷基)芳基、-(杂烷基)芳基、-(杂烷基)芳基、-(杂烷基)杂芳基等包括取代和未取代的且为直链和支链的基团。类似地，术语“脂族基团”、“杂脂族基团”等包括取代和未取代的、饱和和不饱和的和直链和支链的基团。类似地，术语“环烷基”、“杂环”、“杂环基团”等包括取代和未取代的和饱和和不饱和的基团。另外，术语“环烯基”、“环炔基”、“杂环烯基”、“杂环炔基”、“芳族基团”、“杂芳族基团、“芳基”、“杂芳基”等包括取代和未取代的基团。
尽管本文描述和示例了本发明的几个实施方案，但是本领域技术人员易于理解用于执行功能和/或得到效果的各种其他方式和/或结构和/或本文所述的一个或多个优点和各自这种变化形式和/或变型被视为属于本发明的范围。更一般地，本领域技术人员易于理解，本文所述的所有参数、尺寸、材料和结构是指典型的且实际的参数、尺寸、材料和/或结构将取决于使用本发明教导的具体应用或使用。本领域技术人员认为或能够使用不超过常规的实验确定与本文所述的本发明具体实施方案的许多等效方案。因此，应理解，上述实施方案仅作为实例提供，并且在待批权利要求及其等效方案范围内，可以以非具体描述的和请求保护的方式实施本发明。本发明涉及本文所述的各个特征、系统、材料、试剂盒和/或方法。此外，本发明范围内包括两种或多种这种特征、系统、制品、材料、试剂盒和/或方法的任意组合，条件是这种特征、系统、制品、材料、试剂盒和/或方法相互不矛盾。
除非明确地有相反的指示，否则本文说明书和权利要求中所用的不定冠词“一种(a)”和“一种(an)”应理解为是指“至少一种”。
本说明书和权利要求中所用的术语“和/或”应理解为是指如此结合的两种要素的“任一或两者”，即在一些情况中结合存在、而在其他情况中分离地存在要素。除非另有目前相反的指示，否则其他要素可以任选地存在，而不是特别地根据“和/或”句子鉴定的要素，无论是否与那些具体鉴定的要素相关。因此，作为非限制性实例，所涉及的“A和/或B”在与开放式语言例如“包含”结合使用时，在一个实施方案中，可以指A、无B(任选地包括非B的要素)；在另一个实施方案中，可以指B、无A(任选地包括非A的要素)；在另一个实施方案中，可以指A和B(任选地包括其他要素)等。
正如本说明书和权利要求中所用的，“或”应理解为具有与如本文所定义的“和/或”相同的含义。例如，当在清单中分开项目时，“或”或“和/或”应解释为包括，即包括至少一种，而且包括众多要素或要素清单中一种以上的，和任选地另外未举出的项目。有目前相反指示的唯一术语，例如“仅之一”或“确切地之一”，或在用于权利要求中时，“由……组成”是指包含确切地许多要素或要素清单中的一种要素。一般而言，本文所用的术语“或”仅应解释为表示唯一的可替代选择(即“一种或另一种，但不是两者”)，此时它位于排他性术语之前，例如“任一”、“之一”、“仅之一”或“确切地之一”、“主要由…组成”在用于权利要求中时应具有其与专利法领域中所用的一般性含义。
正如本说明书和权利要求中所用的，术语“至少一种”在涉及一种或多种要素清单时，应理解为是指至少一种要素，其选自要素清单中的任意一种或多种要素，但不一定包括至少一种清单中特别举出的各自和每一种要素，且不排除要素清单中的任意要素组合。这种定义还允许要素可以任选地存在，而不是术语“至少一种”所指的要素清单中特别鉴定的要素，无论是否与特别鉴定的那些要素相关。因此，作为非限制性实例，“A和B的至少一种”(或等同地，“至少一种A或B”或等同地，“至少一种A和/或B”)在一个实施方案中可以指至少一种，任选地包括一种以上A、但B不存在(且任选地包括非B的要素)；在一个实施方案中，可以指至少一种，任选地包括一种以上B、但A不存在(且任选地包括非A的要素)；在另一个实施方案中，可以指至少一种，任选地包括一种以上A；和至少一种，任选地包括一种以上B(且任选地包括其他要素)等。
在权利要求和上述说明书中，所有传统的术语例如“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含”、“含有”、“保持”等应理解为开放式，即意味着包括、但不限于。仅传统术语“由……组成”和“主要由……组成”应分别为封闭式或半封闭式的传统术语，正如美国专利局专利审察操作规程手册(UnitedStatesPatentOfficeManualofPatentExaminingProcedures)第2111.03节中所举出的。
实施例1
如下实施例描述“改进的”XT装置的制造，如图1中所示。空心玻璃毛细管通过旋转涂敷或使用预形成的苝分子1(或N-(1-己基庚基)苝-3,4,9,10-四羧基-3,4-酸酐-9,10-酰亚胺)的纳米纤维被苝分子1官能化，产生敏感元件(sensingelement)。苝分子1的合成如例如Che等NanoLetters2008,8,2219-2223所述。配置敏感元件(SE)以便被2个垂直于SE的405-nmLED激发。得到的荧光可以沿毛细管波导，可以通过发射过滤器(以遮挡背景散射和来自激发源的光)并且可以通过光检测器测定。可以使用小型泵通过敏感元件腔抽出空气样品。如果存在目标分析物，则它们可以与传感器材料发生相互作用，产生荧光猝灭。这种瞬时的荧光改变随后可以被光检测器记录并且实时为操作员展示。
典型的XT系统可以包括两个独立的用于检测分析物的LED：一个位于系统“前部”，称作“传感器1”，而另一个位于系统“后部”，称作“传感器2”。
使用定制的设置，其能够同时用质谱仪和装置检测分析物，不同敏感元件的灵敏度和特异性可以得到优化。气相色谱仪能够分离复杂的样品基质，使得各个成分基于其熔点和/或对选择的柱固定相的亲和力依次释放，从而允许在质谱仪与检测器响应之间存在瞬时峰值相关性。
这种设置可以用于分类各敏感元件的药物响应。可以使用递增复杂性的样品评价所述敏感元件，包括纯药物样品(例如使用商购的盐和游离碱形式的分析标准品)、不纯“市售”药物样品(例如通过SPME纤维顶空样品采集直接或间接分析以评价涂层对存在于药物样品中的不同成分的灵敏度和特异性)和干扰物。
实施例2
在如下实施例中，使用实验室中的击打测试对分析纯的药物进行检测。使在甲醇中的药物分析标准品等分部分沉积在特氟隆击打物上。干燥该击打物，使用“改进的”XT系统分析，其包括包含苝分子1的传感器材料。使用不同剂量水平(例如剂量A、Ax2、Ax4、Ax8、Ax16、Ax32、Ax64、Ax128)测试了广泛的分析物，包括苯丙胺、甲基苯丙胺、吗啡和Δ-9THC。
图3显示使用系统的(a)“传感器1”和(b)“传感器2”的“改进的”XT系统对苯丙胺的荧光响应的有代表性的数据。图4显示概述基于击打的(a)苯丙胺和(b)甲基苯丙胺的检测的荧光响应的示意图。
实施例3
在如下实施例中，使用实验室中的气相色谱仪/质谱仪/“改进的”XT系统对分析纯的药物进行检测。这种设置能够同时用质谱仪和装置检测。GC能够分离复杂样品基质，使得各个成分基于其熔点和/或对选择的柱固定相的亲和力依次释放，从而允许在质谱仪与检测器响应之间存在瞬时峰值相关性。
配置气相色谱仪，使得柱从1079程序控制的温度汽化(PTV)注射器中垂下再穿过1177标准分流/无分流注射器。将加热的锥形适配器安装在1177注射器上并且设定在250℃以确保因柱上的冷点导致的分析物损耗最少或无损耗。“改进的”XT(如实施例1中所述)直接配置于柱流上，以便优化检测。将药物分析标准品在甲醇中的等分部分注入GC，无分流，其中将1079PTV注射器设定在250℃。将GC恒温器最初设定在80℃，然后以20℃/分钟跳至300℃，保持在该温度下2分钟。通过RestekRXi-5MS15m×0.25mmID柱的柱流速为1.2mL/分钟。分析每种分析物的剂量B、Bx5和Bx10。然后GC垂下，以便约50%的注射的分析物在XT与质谱仪之间通过Y-型压力密封和限制柱递送。
图5显示“改进的”XT系统对(a)苯丙胺、(b)甲基苯丙胺、(c)吗啡和(d)海洛因的GC样品的荧光响应的有代表性的数据。图6显示暴露于基于GC的(a)苯丙胺、(b)甲基苯丙胺、(c)吗啡和(d)海洛因、(e)Δ-9THC和(f)大麻酚的样品时“改进的”XT响应和MS数据的示意图。
实施例4
本实施例描述“杂合”XT系统的制造，其包括能够测定一种以上类型分析物的敏感元件。
在本实施例中，通过用苝分子1的原纤维(例如药物敏感性材料)超涂敷仅针对爆炸物的敏感元件(例如涂敷了仅用于测定爆炸物的敏感性材料的毛细管)制造杂合爆炸物-药物敏感元件。然后用不同剂量(例如剂量C、Cx10、Cx100和Cx1000)的蒸气相分析物包括水、氢氧化铵、硝酸铵、DNT和TNT攻击得到的“杂合”XT系统。图7显示“杂合”XT系统对蒸气相分析物的荧光响应的示意图。
实施例5
本实施例描述“杂合”XT系统的制造，其包括两个分离区，它们用于(1)仅爆炸物的敏感性材料和(2)药物敏感性材料。在本实施例中，除去仅爆炸物的敏感元件后半涂层，然后用苝分子1(例如药物敏感性材料)原纤维涂敷。将得到的杂合敏感元件置于XT系统中，形成“杂合”XT系统，其包含不同敏感性材料的分离区。系统的“传感器1”与仅爆炸物的敏感性材料相关(“爆炸物通道”)，而系统的“传感器2”与药物的敏感性材料相关(“药物通道”)。
然后用不同剂量(例如剂量C、Cx10、Cx100和Cx1000)的蒸气相分析物包括水、氢氧化铵、硝酸铵、DNT和TNT攻击得到的“杂合”XT系统。图8显示杂合XT系统对蒸气相分析物的荧光响应的示意图。
实施例6
本实施例描述使用“杂合”XT系统对爆炸物的基于击打的测试，所述系统包含如实施例5中所述的用于仅爆炸物和药物敏感元件的分离区。此外，系统的“传感器1”与仅爆炸物的敏感性材料相关(“爆炸物通道”)，而系统的“传感器2”与药物的敏感性材料相关(“药物通道”)。使爆炸物分析标准品在溶剂中的等分部分沉积在击打物上，然后干燥，使用“杂合”XT系统结合击打解吸器分析。将“杂合”XT系统的结果与仅爆炸物的XT系统即包括用于仅检测爆炸物的敏感元件的XT系统的那些结果比较。
图9显示暴露于不同剂量(例如D、Dx2、Dx3、E、F、G等)的(a)TNT、(b)RDX、(c)PETN和(d)硝化甘油时“杂合”XT系统和仅爆炸物的XT系统的荧光响应的示意图。
实施例7
本实施例描述使用“杂合”XT系统对爆炸物的基于击打的测试，所述系统包含如实施例5中所述的用于仅爆炸物和药物敏感元件的分离区。此外，系统的“传感器1”与仅爆炸物的敏感性材料相关(“爆炸物通道”)，而系统的“传感器2”与药物的敏感性材料相关(“药物通道”)。使爆炸物分析标准品在甲醇中的等分部分沉积在击打物上，然后干燥，使用“杂合”XT系统分析，所述系统包含用于仅爆炸物和药物敏感元件的分离区。
评价了一定范围的药物，包括苯丙胺、甲基苯丙胺、吗啡和Δ-9THC。图10显示在暴露于不同剂量的苯丙胺(a)传感器1/爆炸物通道和(b)传感器2/药物通道时“杂合”XT系统的荧光响应的有代表性的数据。图11显示在暴露于(a)苯丙胺、(b)甲基苯丙胺、(c)吗啡和(d)Δ-9THC时使用基于击打的检测的“杂合”XT系统的荧光响应的示意图。
实施例8
本实施例描述如实施例3中所述使用GC/MS“改进的”XT系统对实验室中不纯或“市售”药物的检测。在评价的“市售”药物中有精制可卡因、可卡因、海洛因和结晶甲基苯丙胺。图12显示暴露于(a)精制可卡因、(b)可卡因、(c)海洛因和(d)结晶甲基苯丙胺时系统的荧光响应(“响应”)和质谱响应(“MS响应”)。
实施例9
本实施例描述如实施例3中所述使用“改进的”XT系统对不纯或“市售”药物的检测。可以直接或间接(例如通过固相微萃取(SPME)纤维顶空样品采集)分析药物。在评价的“市售”药物中有精制可卡因、可卡因、海洛因和结晶甲基苯丙胺。图13显示暴露于(a)甲基苯丙胺密封袋、(b)可卡因胶带包封块、(c)海洛因密封袋和(d)大麻开裂袋时系统的荧光响应(“响应”)。
实施例10
本实施例描述使用带有药物敏感元件的“改进的”XT系统对水(对照品)、硝酸铵、腐胺和肼样品的顶空气体分析。图14显示暴露于这种分析物时“改进的”XT系统的荧光响应。

Claims (53)

1.测定含有胺的或含有酚的药物的方法，包括：
使包括含有苝的种类的发光传感器材料暴露于被怀疑为包含在蒸气相中含有胺的药物或在蒸气相中含有酚的药物的样品，其中所述含有胺的药物或含有酚的药物具有在25℃和1atm下低于880ppm的蒸气压，且如果所述药物存在，则导致所述传感器材料生成可测定信号；和
测定该信号。
2.使用传感器测定含有胺的或含有酚的药物的方法，包括：
在一组条件下，使包括含有苝的种类并具有第一种可测定信号的传感器材料暴露于被怀疑为包含含有胺的药物或含有酚的药物的样品，其中如果所述含有胺的药物或含有酚的药物存在的话，它与所述传感器材料发生相互作用，以从所述传感器材料中生成第二种可测定信号，该第二种可测定信号不同于第一种可测定信号；和
在暴露后，在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
3.如权利要求1中的方法，其中所述药物具有在25℃和1atm下低于500ppm的蒸气压。
4.如权利要求1中的方法，其中所述药物具有在25℃和1atm下低于250ppm的蒸气压。
5.如权利要求1中的方法，其中所述药物具有在25℃和1atm下低于100ppm的蒸气压。
6.权利要求2的方法，其中在恢复后，使所述传感器材料暴露于被怀疑为包含含有胺的药物或含有酚的药物的第二种样品。
7.如权利要求2中的方法，其中第二种可测定信号具有相对于第一种可测定信号减小的幅度。
8.如权利要求2中的方法，其中第二种可测定信号具有相对于第一种可测定信号增加的幅度。
9.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少60％的第一种可测定信号。
10.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少70％的第一种可测定信号。
11.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少80％的第一种可测定信号。
12.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少90％的第一种可测定信号。
13.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少95％的第一种可测定信号。
14.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在12小时或更短时间内恢复至少99％的第一种可测定信号。
15.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在10小时或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
16.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在5小时或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
17.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在1小时或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
18.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在30分钟或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
19.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在10分钟或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
20.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在5分钟或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
21.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在1分钟或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
22.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在30秒或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
23.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在10秒或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
24.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在5秒或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
25.如权利要求2中的方法，其中在所述一组条件下在1秒或更短时间内恢复至少50％的第一种可测定信号。
26.如权利要求1或2中任一项的方法，其中含有胺的药物或含有酚的药物是管制物质。
27.如权利要求1或2中任一项的方法，其中含有胺的药物包括肼、氨、苯胺、腐胺、尸胺、粪臭素、甲基苯丙胺、苯丙胺、可卡因、甲基爱康宁、海洛因、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺、羟考酮、吗啡、赛洛西宾、二甲-4-羟色胺、LSD、氢可酮、苯二氮杂、以及上述化合物的盐或上述化合物的混合物。
28.如权利要求1或2中任一项的方法，其中含有酚的药物包括四氢大麻酚。
29.如权利要求1中的方法，其中所述可测定信号是荧光发射。
30.如权利要求1或2中任一项的方法，其中所述传感器材料包括聚合物。
31.如权利要求1或2中任一项的方法，其中所述含有苝的种类是下式的化合物，
其中：
R各自独立地是氢、任选地被取代的脂族基团或任选地被取代的杂脂族基团，或R是连接聚合物的基团；
X1和X2各自独立地是O、S或NR1，其中R1是氢、任选地被取代的脂族基团或任选地被取代的杂脂族基团，或R1是连接聚合物的基团；且
n是1-8。
32.如权利要求1或2中任一项的方法，其中所述含有苝的种类是下式的化合物，
其中R1是烷基。
33.如权利要求1或2中任一项的方法，其中所述含有苝的种类是下式的化合物，
34.如权利要求1或2中任一项的方法，其中所述传感器材料是固体形式。
35.如权利要求1或2中任一项的方法，其中所述传感器材料是纤维材料。
36.如权利要求1或2中任一项的方法，其中所述传感器材料作为薄膜在底材上形成。
37.如权利要求1或2中任一项的方法，其中所述传感器材料支持在支持物材料上。
38.装置，包含：
为接收蒸气样品构建和安装的样品池，该样品池包含能够与在蒸气相中含有胺的分析物或在蒸气相中含有酚的分析物发生相互作用的传感器材料，如果所述分析物存在于样品中，则生成可测定信号，其中所述传感器材料是固体形式；和
为测定所述信号安置的检测机构，
其中所述传感器材料包括具有下式的化合物，
其中：
R各自独立地是氢、任选地被取代的脂族基团或任选地被取代的杂脂族基团，或R是连接聚合物的基团；
X1和X2各自独立地是O、S或NR1，其中R1是氢、任选地被取代的脂族基团或任选地被取代的杂脂族基团，或R1是连接聚合物的基团；且
n是1-8。
39.装置，包含：
为接收蒸气样品构建和安装的样品池，该样品池包含含有第一种传感器材料的第一区和含有第二种传感器材料的第二区，其中如果在蒸气相中含有胺的分析物或在蒸气相中含有酚的分析物存在于所述蒸气样品中，则第一种和第二种传感器材料中的至少一种与所述分析物发生相互作用，生成可测定信号，并且其中所述第一种和第二种传感器材料中的至少一种是固体形式；和
为测定所述信号安置的检测机构，
其中第一种和第二种传感器材料中的至少一种包括具有下式的化合物，
其中：
R各自独立地是氢、任选地被取代的脂族基团或任选地被取代的杂脂族基团；
X1和X2各自独立地是O、S或NR1，其中R1是氢、任选地被取代的脂族基团或任选地被取代的杂脂族基团；且
n是1-8。
40.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料包括具有下式的化合物，
其中R1是烷基。
41.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料包括具有下式的化合物，
42.如权利要求38或39中任一项的装置，还包含能源。
43.如权利要求42的装置，其中所述能源是电磁辐射。
44.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料是纤维材料。
45.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料是底材上的薄膜。
46.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料支持在支持物材料上。
47.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料均匀地分散于支持物材料内。
48.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料被吸附和/或吸收在支持物材料上。
49.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料与支持物材料共价键合。
50.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料与聚合物连接。
51.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料具有330-1200nm的发射光谱。
52.如权利要求38或39中任一项的装置，其中所述传感器材料具有400-700nm的发射光谱。
53.如权利要求2中的方法，其中所述第一种可测定信号是第一种荧光发射和所述第二种可测定信号是不同于第一种荧光发射的第二种荧光发射。
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