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化学战剂（chemical warfare agents，CWAs）是剧毒化学品，是公认的大规模致命武器—化学武器的核心组成要素[1]. 自一战时使用氯气、芥子气以来， CWAs又多次出现在战争、恐怖袭击事件中，如伊朗-伊拉克战争、海湾战争、日本东京地铁沙林事件、叙利亚化武袭击等，造成大量人员伤亡[2 − 9]. 1993年起开始签署的《化学武器公约》规定禁止发展、生产、储存和使用化学武器，并通过其独特的核查机制，开展了全球销毁化学武器的工作并卓有成效。2023年7月7日，禁止化学武器公约组织宣布，全球范围内的制式化学武器已被100%销毁.
尽管CWAs及其前体、工业原料等共47大类有毒化学品已被载入化武公约禁控化学品附表以及公约各缔约国的监控化学品清单，但CWAs制造易、恢复易、杀伤性强，过去30年里恐怖事件和中毒刺杀事件屡有发生，另外未来非制式CWAs的威胁仍不容忽视. 因CWAs对公共安全和人类健康造成的极大威胁，故开发CWAs快速灵敏的检测技术，快速、准确识别环境中的CWAs具有极其重要的意义. CWAs的现场检测研究于20世纪90年代以来发展迅速，目前主流的技术主要包括便携式气相色谱-质谱技术、火焰光度检测技术、离子迁移谱[10]和拉曼光谱技术等，但上述技术存在一定的局限性，例如仪器操作复杂、价格昂贵、不能用于连续监测等. 相比之下，传感器技术具有灵敏度高、操作简便、体积小、成本低等优势，已成为禁化武领域CWAs研究的重要方向. 本文在总结CWAs和模拟物种类及毒性的基础上，综述了近5年来使用传感器检测CWAs研究的最新进展，并对未来环境保护、公共安全领域CWAs检测技术的应用发展进行了展望.
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在CWAs的研究工作中，一般是针对实际样品、CWAs染毒样品或者CWAs模拟物染毒样品进行检测。根据用途及对人体产生的影响，CWAs主要分为神经性毒剂、糜烂性毒剂、窒息性毒剂、血液性毒剂、失能性毒剂、刺激性毒剂和生物毒素等七大类[11 − 12]. 前五类通常归于军用制式化学战剂范畴。
神经性毒剂属于烷基膦酸酯类化合物[13]，对脑、膈肌和血液中乙酰胆碱酯酶（AChE）活性有强烈的抑制作用，致使乙酰胆碱在体内过量蓄积，可引起中枢和外周胆碱能神经系统功能严重紊乱，几分钟内可致人死亡。乙酰胆碱酯酶的功能、抑制、老化和重活化过程如图1所示. 神经性毒剂主要包括G系列和V系列。G系列有塔崩（GA）、梭曼（GD）、沙林（GB）和环沙林（GF）[14]. V系列有VX（维埃克斯）、VE、VG、VM和VR。另外，2018年俄罗斯双面间谍中毒案披露了一类新型神经性毒剂—诺维乔克（Novichok），代表性的化合物包括A-230、A-232、A-234.
糜烂性毒剂，又称起疱剂。糜烂性毒剂以气溶胶、气体或液体的形式存在，可造成皮肤起疱和严重烧伤，与眼睛接触可导致人暂时性或永久性失明，吸入机体可影响呼吸系统，误服则会产生消化道并发症[3]. 常见糜烂性毒剂包括芥子气（又称硫芥，SM）、氮芥（HN1、HN2、HN3）、路易氏剂（L）和光气肟（CX），其中芥子气的中毒机制如图2所示.
窒息性毒剂主要损伤肺组织，通过破坏呼吸功能使人缺氧窒息，造成呼吸困难和血压下降等症状，最终导致死亡. 窒息性毒剂主要包括光气（CG）、双光气（DP）、氯气（CL）和氯化苦. 光气是最常见的窒息性毒剂，常温下为无色或白色至淡黄色气体，具有陈旧干草或腐烂水果的气味，吸入过量可导致肺水肿，昏迷以至死亡[3,13,15].
血液性毒剂，又称全身性毒剂. 血液性毒剂属于细胞毒剂，能破坏细胞呼吸的酶促过程，干扰人体血液中的输氧能力. 常见的血液性毒剂包括氰化氢（AC）和氯化氰（CK）. 氰化氢是无色或淡蓝色的高挥发性液体，具有苦杏仁味. 氯化氰还是神经性毒剂GA在漂白剂作用下分解的副产物，具有类似胡椒的刺激性味道. 若两种物质混合后会增强皮肤渗透，很快使人致命[3,11,13,15].
失能性毒剂是指以低剂量（<10 mg）摄入后引起人精神紊乱或运动功能障碍的毒剂，一般不会致死或造成永久性伤害. 失能性毒剂主要包括精神失能剂和躯体失能剂，如毕兹（BZ）是一种解胆碱能化合物，能阻断乙酰胆碱与毒蕈碱型胆碱能受体的结合，从而改变或破坏神经系统的正常生理功能.
刺激性毒剂主要作用于人的眼睛等感觉器官，通常使人流泪、打喷嚏、恶心，丧失行动能力，在一定程度上可减少死亡人数和减轻伤害. 代表性的刺激性毒剂有苯氯乙酮（CN）、西埃斯（CS）、西阿尔（CR）、亚当氏剂（DM）和辣椒素（OC）等[12].
生物毒素是由动物、植物和微生物等生物体产生的不可自复制的剧毒化学物质。代表性的生物毒素主要包括蓖麻毒素（RT）和石房蛤毒素（STX），均已被载入化学武器公约的禁控化学品附表1中[12].
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常见CWAs的结构及毒性见表1.
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由于CWAs的强毒性和受管制特性，迄今为止，仅部分研究采用真实的CWAs来进行检测，大多数采用具有与CWAs物理化学特性相似，且无毒理学特性的低毒模拟物来进行实验研究[16 − 18]. 例如，使用甲基磷酸二甲酯（DMMP）代替GB和GD，因DMMP中的P—O—C键与GB和GD中的相似，具有类似的吸附行为，故可通过物理吸附被捕获[19 − 22]，DMMP是研究工作中使用最多的模拟物. 由于一种模拟物不能完全代表CWAs在不同情况下的作用机制，所以必须根据CWAs所需的特性使用多种模拟物来进行研究[23]. 目前常用的CWAs模拟物见表2.
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传感检测法是通过获得的物质组成信息按一定规律转换成电信号或其他形式的信号，实现对分析物进行定性、定量检测的方法. 传感器技术具有灵敏度高、选择性好、结构简单、可实时检测等优点，已成为现场中CWAs快速检测的常用技术. 目前，检测CWAs的传感器主要包括石英晶体微天平（QCM）传感器、表面声波（SAW）传感器、生物传感器、比色和荧光传感器和化学电阻传感器[16].
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QCM是以石英晶体的压电效应为基础，根据石英晶体谐振器的频率变化实现对痕量物质检测的质量敏感型传感器，在检测CWAs中受到了充分重视。当分析物被吸附到功能电极表面，引起石英晶体的谐振频率下降，检测装置以频率或其它信号将信号输出。具有灵敏度高、实时原位检测、无需标记等优点，QCM传感器的工作原理如图3所示[24 − 27].
涂层材料的选择是决定QCM传感器性能的重要条件，Chen等[28]结合耗散型QCM和无线无电极QCM的优势，将QCM用于检测DMMP，该传感器将金纳米颗粒修饰的空心球状氧化铟（In2O3）作为涂层，采用该涂层修饰的传感器比未修饰的灵敏度高4倍，LOD为5 mg·L−1，传感器性能提升的主要原因是Au纳米颗粒产生的空隙增加了气体在传感层中的扩散和传输. Lee等[29]利用多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）作为DMMP的传感材料，室温下POSS对DMMP蒸汽的响应强烈，该传感器的频移(Δf)在20—120 mg·L−1浓度范围表现出良好的线性关系，与其他挥发性有机化合物相比，对DMMP的选择性良好. 亲水性分子印迹聚合物利用氢键检测亲水性分子具有优势，但检测疏水性分子存在不足. Lin等[30]制备了一种基于聚偏二氟乙烯的分子印迹聚合物，并将其用于检测甲基对硫磷 （MP，CWAs模拟物），该传感器的LOD为68 nmol·L−1，浓度线性范围为1—87 mol·L−1. Park等[31]合成了一种具有三重氢键供体的N-TPT（N-triflyl phosphoric triamide）受体用于检测DMMP，该受体与DMMP有很强的结合能力，比其他挥发性化合物具有更好的选择性，该传感器的平均灵敏度为79.8 Hz·L·mg−1，LOD为 11 μg·L−1.
Lama等[32]采用水热法和热还原法合成了N-MWCNT、N-MWCNT@NiO、MnO2@NGO/PPy和CuO@ N-MWCNT混合的纳米复合材料，将这四种材料作为QCM传感器的涂层并进行比较，结果表明，DMMP在25—150 mg·L−1浓度线性范围内，它们均表现出良好的灵敏度、选择性和重复性，其中MnO2@NGO/PPy的灵敏度明显高于其他3种材料. 随后，Lama课题组[33]又以纤维素（CE）为材料合成了MnO2@CE和MnO2@CE/PPy，在DMMP浓度为25 mg·L−1下，两种合成材料的Δf 比CE分别高 12 倍和 22 倍. 其中，MnO2@CE/PPy在DMMP浓度为 75 mg·L−1下表现出最短的响应和恢复时间，分别为 23 s和 42 s，表明传感材料和DMMP之间存在弱吸引力或氢键.
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近年发展起来的SAW传感器是将被测信号集中于基片表面，通过SAW声表面波频率或速度的变化，迅速将检测到的信息转换为电信号输出，具有实时检测的特性. 大多数SAW传感器由延迟线型或谐振型振荡器以及测量气体的敏感薄膜组成. SAW传感器能够精确测量物质的物理、化学信息，具有微型化、集成化、低成本、低功耗和高灵敏度等特点[24,34 − 35].
通过使用待测物专属的吸附层和传感器阵列，可实现传感器计量参数的改进，传感器阵列包括针对不同分析物具有高灵敏度的多个传感器. Pan等[36]开发了一种基于无线通信网络的新型SAW传感器阵列，用于检测H2S、CEES、DMMP和NH3. 阵列由四个SAW传感器、一个无线通信网络模块和一个全球定位系统模块组成，如图4A所示. 该阵列的四个 SAW 传感器分别涂覆有三乙醇胺、聚环氧氯丙烷（PECH）、六氟异丙醇基聚硅氧烷和L-谷氨酸盐酸盐薄膜，薄膜厚度为 50—100 nm. 在H2S、CEES、DMM和NH3的最低安全浓度下，传感器阵列的传感频率分别为 32.4、14.9、78.1、22.6 Hz∙L∙mg−1. Pan等[37]使用中心频率为 150 MHz 的PECH 传感器检测空气中的 CEES 蒸气，CEES的检测限为1.5 mg·m−3，灵敏度为233.17 Hz·m3·mg−1，响应与浓度曲线在1.2—10 mg·m−3范围内呈线性，SAW传感器装置如图4B所示. 2022年，Pan等[38]设计中心频率为200 MHz的SAW传感器检测CEES，该传感器使用旋涂法将PECH制备在SAW延迟线上，在1.9—19.6 mg·m−3浓度范围内线性良好，LOD为0.85 mg·m−3，LOQ为1.91 mg·m−3，灵敏度为1.13 mV·m3·mg−1.
Kim等[39]在SAW传感器的传感区域上沉积非常薄的硫脲作为DMMP的传感薄膜，并对传感层进行等离子体处理. 与未经处理的传感器相比，等离子体处理能降低薄膜的表面能和表面张力，有效提高传感器的选择性和灵敏度. Kim等[40]设计了3个分别涂有多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）、1-苯酰基-3-苯基硫脲和1-乙基-3-（4-氯苄基）硫脲的250 MHz SAW 传感器. 其中涂有 POSS的SAW 传感器在GA和GB的LCt50以下浓度表现出很高的灵敏度和最快的响应时间，GA的LOD为50 mg·m−3，GB的LOD为5.5 mg·m−3，该传感器在 180 d 的DMMP暴露测试中能保持良好的性能.
Lama等[32]将N-MWCNT@NiO作为250 MHz SAW传感器的传感材料，通过SAW 和 QCM 传感器之间的比较，在 25 mg·L−1和150 mg·L−1浓度下，SAW 传感器的频移分别比 QCM 传感器增加了 118 倍和 70 倍. 在之后的研究中，Lama等[33]对涂有CE、MnO2@CE 和 MnO2@CE/PPy的 SAW 传感器进行了测试，在 25 mg·L−1DMMP 下，涂有3种材料的传感器频移分别为 187 Hz、276 Hz 和 78 Hz，在DMMP浓度为 25—150 mg·L−1下线性关系良好.
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生物传感器是将生物技术与电子技术相结合，利用生物特异性，把分析物的性质和浓度信息转化为电信号进行检测的仪器。生物传感器由分子识别受体和信号转换器组成，分子识别受体主要包括天然/人工抗体、核酸适配体、多肽和DNA酶等，信号转换器主要包括电极、热敏电阻和压电石英晶体等[41].
Mishra等[42]基于可拉伸的有机磷水解酶 （OPH） 电极开发了一种可穿戴的生物传感器，能对神经性毒剂进行快速、选择性的方波伏安检测，并将数据无线传输到移动设备，如图5所示，该传感器的灵敏度为10.7 μA∙cm3∙mg−1，在90—300 mg·L−1范围内呈线性，LOD为 12 mg·L−1. 随后，Mishra等[43]基于pH 敏感聚苯胺涂层开发了实时监测DFP的新型可穿戴生物传感器，通过检测OPH对 DFP 酶促水解过程中释放的质子实现对DFP的监测，其线性检测范围为10—120 mmol·L−1，LOQ为 10 mmol·L−1，响应速度在20 s以内. Goud等[44]基于柔性纺织品开发了一种检测DFP的可穿戴生物传感器，该传感器通过OPH与DFP发生催化水解进行检测，在250—
2500 μmol·L−1和250—2750 μmol·L−1之间线性关系良好，传感器的LOD为17 μmol·L−1，LOQ分别为 200 μmol·L−1和50 μmol·L−1. 新型可穿戴生物传感器将皮肤表面上的纹身、织物的耐压电极和柔软、灵活的电子接口紧密地集成，传感器可对CWAs暴露立即响应，并将分析数据通过无线传输移动设备，提醒佩戴者免受侵害.Saito等[45]集成了气溶胶采样和生物传感技术，开发了一种自主空气采样和检测系统，气溶胶采样装置采集了空气中的CWAs之后，样品被分配到生物传感器芯片上进行测量，采集检测时间仅需5—15 min，VX和GB的LOD 为0.1 mg·m−3. Yoo等[46]利用基于人类嗅觉受体 （hOR） 的单壁碳纳米管场效应晶体管 （swCNT-FET） 作为检测 DMMP 的传感元件，hOR对DMMP具有显著特异性，swCNT-FET可将hOR的生物信号转换为电信号，通过对hORs的筛选，确定了对DMMP具有高选择性的hOR2T7，开发了与hOR2T7结合的生物电子鼻，该传感器能检测出10 fmol·L−1低浓度的 DMMP.
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比色和荧光传感器技术以其优异的检测性能获得快速发展，根据荧光激发机制不同，主要有光诱导电子转移（PET）、分子内电荷转移 （ICT）、准分子形成、荧光共振能量转移 （FRET） 和激发态分子内质子转移 （ESIPT）. 在比色传感器中，通过作用体系的吸收光谱或目视比色实现对分析物的检测，荧光传感器则通过荧光信号的变化实现对分析物的检测. 比色和荧光化学传感器广泛用于有机、生物、药物化学和环境科学中阳离子和阴离子监测[12,47]. 比色和荧光传感器主要用于检测CWAs中神经性毒剂和糜烂性毒剂，神经性毒剂的检测是通过探针上的亲核官能团与亲电磷酸酯反应来完成，检测SM的传感器是以极性介质中形成的亲电烷基卤化物或亲电锍离子为目标，获得可检测的比色或荧光信号[12].
Khan等[48]开发了两种基于亚氨基香豆素-苯并噻唑的on-off荧光传感器用于DCP快速检测，反应机制涉及亚胺与 DCP 的亲核加成以及 HCl 的消除，在添加 DCP 后 10 s内，这两种物质在 526 nm 和 531 nm 处荧光显著降低，荧光颜色从绿色变为浅黄色和粉黄色，两种传感器的检测限分别为 0.065 mol·L−1和 0.21 mol·L−1. Huo等[49]基于共价组装机制制备了PTS（5′-（dimethylamino）-2′-formyl-N-hydroxy[1,1′-biphenyl]-2-carboxamide）用于检测乙腈中的DCP. DCP 和 PTS 中的氧肟酸基团，产生异氰酸酯，异氰酸酯快速进行洛森重排产生苯胺，苯胺在分子内缩合成荧光菲啶系统，该传感器具有优异的选择性、响应速度（100 s内）和检测限（10.4 nmol·L−1）. Li等[50]通过乙炔间隔基将水杨醛肟单元引入到氟硼二吡咯（BODIPY）支架上合成了SO-BOD探针用于检测DCNP，由于分子内的PET过程，在 Et3N 存在下SO-BOD表现出明显的荧光猝灭, 取代基和 BODIPY 支架的 PET 机制如图6所示. 在 DCNP 存在下荧光增强了 30 倍，LOD为34 nmol·L−1、响应时间为175 s，该传感器具有出色的选择性. Liu等[51]合成了具有ESIPT和AIE特性的邻碳硼烷（o-CB）功能化苯并噻唑衍生物（PCBO），用于检测三光气、CEES和DCP. PCBO具有高斯托克斯位移荧光和独特的固体发射特性，在共轭骨架中引入o-CB明显增强了PCBO的光稳定性，该传感器灵敏度高，三光气、CEES和DCP的LOD分别为1.0 mg·m−3、6.0 mg·m−3和0.2 mg·m−3，此外，该传感器表现出良好的可重复性（>100次循环）和响应速度（<0.5 s）. 表3归纳了文献中分子探针检测CWAs及模拟物的传感机制.
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化学电阻传感器是通过检测传感材料与待测物相互作用时电阻的变化来监测CWAs的器件，传感材料可以是金属氧化物（SnO2、ZnO）、半导体有机物和复合材料等，大多为金属氧化物纳米材料，传感材料可分为n型或p型，检测过程主要受传感材料特性的影响[16].
Jun等[65]采用静电纺丝和气相沉积聚合技术制备了基于聚吡咯涂层 SnO2套管结构的有机/无机一维纳米复合材料，如图7所示. 该传感器可在常温下灵敏、准确的检出 DMMP，灵敏度为0.05 μg·L−1，具有良好的信号响应/恢复，对未来传感技术实现有机/无机复杂管状结构监测可提供有利的工具. Lee等[66]基于ZnO传感器的研究中，通过减小颗粒尺寸并将其集成到小型气相色谱的填充柱中，提高了掺铝ZnO传感器的灵敏度和选择性，在CEES检测中表现出优异性能，该系统能检出低至 0.5 mg·L−1的 CEES. Bigiani等[67]采用溅射技术掺入 Ag 或 Au制备了基于 Mn3O4和 Ag/Au 颗粒的纳米复合材料，用于检测二丙二醇甲醚（DPGME）. 经 Ag 和 Au 功能化后， Mn3O4均匀分散在小尺寸（<10 nm）金属纳米粒子上，与主体氧化物紧密结合，形成有效的金属/氧化物肖特基结，传感器对DPGME具有很高的响应和选择性，LOD为0.6 μg·L−1. Barreca等[68]通过等离子体增强化学气相沉积技术制备了 β-MnO2纳米传感器用于检测乙腈. 该传感器具有良好的稳定性和可逆性，LOD为0.05 mg·L−1，待测物浓度为25 mg·L−1的响应/恢复时间分别为 2 min和 6 min.
基于石墨烯、功能化石墨烯和石墨烯衍生物的化学电阻传感器已被证明具有检测有毒化合物的潜力。石墨烯场效应晶体管（GFETs）具有便携、低噪声和高灵敏的综合优势，Alzate-Carvajal等[69]基于GFETs设计了用于检测DMMP的化学电阻传感器，该传感器通过测量作为背栅电压函数的电阻变化来实现响应，传感机制以电荷转移为主，LOD为800 μg·L−1. 因其表面活性大、载流子迁移率快，碳纳米结构是DMMP的有效检测器。Alali等[70]通过在电纺CNF （ECNF） 上构建碳纳米纤维 （CNF）3D 结构，该结构在光照条件下表现出优异的DMMP检测性能，提供了快速电荷载流子路径，实现了快速的响应（2.4 s）和恢复（4.7 s）时间.
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CWAs对公共安全和人类健康具有极大的威胁，检测和识别环境中CWAs具有重要意义. 本文在介绍CWAs及其模拟物基础上，对传感器检测CWAs进行了综述，传感器具有灵敏度高、操作简便、体积小、成本低等特点，在CWAs检测领域发挥重要的作用，尤其在现场快检中，具有不可替代的优势. 在未来的工作中提出以下建议.
（1）在QCM和SAW传感器中，存在着传感器涂层材料易降解和对分析物选择性差等问题，主要发展方向仍然是研究涂层材料，高选择性分子印迹聚合物新材料为该技术的进一步发展创造了机会，此类材料可表现出高空间相容性以及与分析物间相互作用的相容性.
（2）在生物传感器中，生物单元的不稳定与实际应用尚有一定距离，未来可通过采用集成技术、薄膜技术等新工艺、新材料以提高传感器的稳定性. 可穿戴生物传感器能够对CWAs暴露立即响应，对环境威胁起到及时的预警作用，但目前每种传感器只能识别一种CWAs，未来可研制多种类CWAs同时检测的可穿戴生物传感器，以扩展和应对不同的环境危害.
（3）荧光和比色化学传感器是研究和应用最广泛的合成化学传感器之一. 集成不同的传感方法并设计和开发用于特定检测各类CWAs的“单一探针”将成为未来的发展趋势. 此外，通过开发可融入共轭/非共轭聚合物、有机-无机杂化物和纳米材料的高效传感器材料，可提高传感器检测性能，进而可与其他技术（例如电子和成像仪器）集成以制造原型设备和套件.
（4）在化学电阻传感器中，适宜的化学修饰可提高响应幅度、降低检测限、改善响应/恢复动力学并增强选择性. 目前主要有气相（气液-固制备、CVD、溅射等）和液相（水热路线、静电纺丝等）工艺，未来可与化学功能化程序相结合，实现高性能系统的定制开发，为新一代设备带来显著的应用前景.
此外，目前大量研究工作是针对CWAs模拟物，期待未来不断致力于环境中真实CWAs的研究. 将传感器与非平面基板（包括自行车灯、箱包、手表等）及其最终的蓝牙集成，实现检测设备对 CWAs的无线操作，从而推动物联网领域下一代传感电子器件的发展，为环境保护、公共安全及化学事故救援提供有利保障.
致谢：感谢军事医学研究院郭磊老师在本文撰写过程中给予的专业指导.
化学战剂的传感检测研究进展
Research progress on sensors for chemical warfare agents
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摘要: 化学战剂（CWAs）是构成大规模杀伤性武器—化学武器的基本要素，在战争或恐怖袭击中可引发规模性杀伤甚至死亡事件. CWAs通常为剧毒化学品，种类繁多，毒理性质各异，且在战现场等环境中发生迅速降解、转化，现场快速检测识别难度较高，环境样品中CWAs的检测已成为禁化武领域的全球性重要问题. 本文在介绍CWAs及其模拟物的基础上，聚焦于CWAs及其模拟物的主要传感检测技术，展望了CWAs传感检测面临的问题及未来发展方向，以期为相关研究提供参考.Abstract: Chemical warfare agents (CWAs) are the essential substituents composed of mass destruction weapons, i.e., chemical weapons, and cause numerous casualties and even fatalities when employed in warfare or terror attacks. CWAs are usually regarded as a diversity of toxicants with extremely low lethal doses and varied toxicological features, they can readily degraded or transformed during the battlefield or other environment. Therefore, it is difficult to quickly detect and identify CWAs in environmental samples, and the CWAs detection in environmental samples has become an important global issue in the field of the prohibition of chemical weapons. Based on the introduction of CWAs and their simulants, this review focuses on the main sensors for the detection of CWAs and their simulants, as well as proposes the challenges that these sensors must overcome and the direction in which they should be developed in the future to serve as a resource for related research.
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Key words:
- chemical warfare agents /
- simulants /
- detection /
- sensors.
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表 1 常见CWAs的结构及毒性
Table 1. Structure and toxicity of common CWAs
CWAs 结构式
StructureIDLH/（mg·L−1）[16] 致死剂量[11,17]
Lethal dose神经性毒剂
Nerve AgentsGA 
0.03 LCt50: 70 mg·min·m−3
LD50: 21.40 mg·kg−1GB 
0.05 LCt50: 35 mg·min·m−3
LD50: 21.40 mg·kg−1GF 
0.008 LCt50: 35 mg·min·m−3
LD50: 0.14mg·kg−1GD 
— LCt50:35 mg·min·m−3
LD50: 0.71 mg·kg−1VX 
— LCt50:15 mg·min·m−3
LD50:0.0721 mg·kg−1神经性毒剂
Nerve AgentsVG 
— LD50:3.3 mg·kg−1 A-230 
— — A-232 
— LCt50:6—10 mg·min·m−3 A-234 
— LCt50:15 mg·min·m−3 糜烂性毒剂
Blister agentsHN1 
1.0 LD50:2.5 mg·kg−1 HN2 
1.0 LD50:10 mg·kg−1 HN3 
1.0 LCt50: 1500 mg·min·m−3
LD50:10 mg·kg−1SM 
0.10 LCt50:900 mg·min·m−3
LD50:100 mg·kg−1L 
0.0001 LCt50: 1400 mg·min·m−3
LD50: 30 mg·kg−1CX 
— LCt50: 1400 mg·min·m−3
LD50: 30 mg·kg−1窒息性毒剂
Choking AgentsCG 
2.0 LCLo：360
mg·30min·m−3CL 
— LCt50: 6000 mg·min·m−3血液性毒剂
Blood AgentsAC 
50 LCt50: 5000 mg·min·m−3
LD50: 100 mg·kg−1CK 
— LCt50 :11,000 mg·min·m−3 失能性毒剂
Incapacitating agentsBZ 
— LCt50: 2000000 mg·min·m−3刺激性毒剂
IrritantsCN 
— LD50:50 mg·kg−1 CS 
— LD50:178 mg·kg−1 CR 
— LD50:563 mg·kg−1 DM 
— LD50:35 mg·kg−1 毒素类
ToxinsSTX 
— LD50:0.192 mg·kg−1 注：“—”表示“未说明”. IDLH：立即威胁生命和健康浓度.
“—” means “not indicated”. IDLH：Immediately dangerous to life or health concentration.
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表 2 常用的CWAs模拟物
Table 2. Commonly used CWAs simulants
CWAs CWAs模拟物
CWAs simulants结构式
StructureGA、GB、GD DMMP 
GD PMP 
AC ACN 
HN1、HN2、HN3 DPGME 
SM CEPS 
CEES 
CG DCM 
OP DCP 
DFP 
DECP 
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表 3 分子探针检测CWAs及模拟物的传感机制
Table 3. Sensing mechanism for molecular probes to detect CWAs and simulants
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