基于GC×GC-TOFMS的神经毒剂溯源分析：乙基塔崩（EGA）与VM的化学计量学特征谱构建与应用

【编辑推荐】本研究创新性地建立了基于GC×GC-TOFMS（全二维气相色谱-飞行时间质谱）的化学计量学框架，系统鉴定出乙基塔崩（EGA）160种和VM 138种合成路径特征标志物（CAS），通过层次聚类分析（HCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）实现97.2%-100%的分类准确率，为化学武器公约（CWC）履约提供高精度溯源工具。

　　

Highlight

安全警示

EGA与VM均属高毒性有机磷化合物，所有实验需在通风橱中穿着防护服进行。这些物质受《化学武器公约》管制，仅限指定实验室操作。本文所有实验均在军事科学院防化研究院分析化学实验室（北京）完成。

合成方法

EGA采用两步法合成，以N,N-二乙胺盐酸盐或N,N,N',N'-四乙基二胺为原料；VM通过硫代磷酸酯化反应制备，关键步骤涉及O-乙基-S-(2-二乙氨基乙基)硫代磷酸酯的纯化。

EGA的合成关联特征标志物

从三条合成路线的EGA样品色谱图（图S1～S36）可见，各路径杂质分布差异显著且富含化合物信息。通过与化合物库比对，共鉴定出160种特征化合物。在团队先前塔崩合成路径溯源研究中，我们发现稳定的磷杂环化合物和N,N-二乙基衍生物可作为关键标记物。

VM的合成关联特征标志物

VM样品中检测到特有的硫代磷酸酯衍生物，包括O-乙基-S-(2-二乙氨基乙基)磷酸硫醇酯异构体。这些含硫化合物与EGA的氰化物副产物形成鲜明对比，为区分两类神经毒剂提供特异性分子指纹。

结论

本研究首次系统解析了EGA（G类）与VM（V类）这两类结构同源的神经毒剂特征标志物，发现11种共有分子（含2种乙氧基磷酸酯和6种二乙氨基乙胺衍生物）。通过多变量分析模型（HCA准确率97.2%-100%，PLS-DA达100%）和k折交叉验证（R²≈1），建立了可扩展的化学溯源数据库，将法医检测能力从被动响应提升至主动预防。