本發(fā)明涉及銅離子和苦味酸檢測領(lǐng)域，尤其涉及芘類熒光探針的制備方法及其在銅離子和苦味酸串聯(lián)檢測中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、銅離子是人體和其他生物系統(tǒng)中不可缺少的微量金屬離子之一，在多種生物的基本生理過程中起著至關(guān)重要的作用，如抗氧化防御、神經(jīng)遞質(zhì)合成和代謝等。然而，缺銅可能導(dǎo)致貧血、腦部疾病和動脈異常等疾病；過量攝入銅也會導(dǎo)致腹瀉、腎上腺衰竭、阿爾茨海默病、精神分裂癥和威爾遜氏病，甚至可能導(dǎo)致死亡。而生物體中的銅離子可能會通過食物鏈的循環(huán)而蓄積，因此，對環(huán)境中銅離子的檢測具有重要意義。

2、2,4,6-三硝基苯酚俗稱苦味酸，是一種典型的多硝基芳香化合物，是地雷和工業(yè)炸藥的主要成分，且廣泛用于火箭燃料、制藥、皮革和染料工業(yè)的生產(chǎn)，因此易通過污染物滲入、廢水處理等方式進(jìn)入環(huán)境中。與其他硝基芳烴相比，苦味酸具有更高水溶性和難降解性，暴露于環(huán)境中會導(dǎo)致嚴(yán)重的水體和土壤的污染。更重要的是苦味酸是一種具有強(qiáng)烈毒性與致癌性的有機(jī)化合物，可以刺激眼睛和皮膚，損傷呼吸系統(tǒng)，其蒸汽可引起頭痛、虛弱、貧血和肝損傷，從而危及到人類的人身安全，已被公認(rèn)為環(huán)境污染物和人類致癌物質(zhì)主要來源之一。因此，開發(fā)能夠在高選擇和高靈敏的環(huán)境中檢測苦味酸的方法具有重要的實際意義。

3、傳統(tǒng)的cu2+與苦味酸的檢測采用原子吸收光譜法、色譜法、等離子體原子發(fā)射光譜法、氣相色譜耦合能量色散x射線衍射法、表面增強(qiáng)拉曼光譜法、核四重共振光譜等，但這些方法具有昂貴的成本、復(fù)雜的操作、過長的測試時間等缺點。而熒光探針法具有成本低廉、操作簡便、響應(yīng)迅速和可視化等優(yōu)點，在生命科學(xué)、醫(yī)藥食品和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

4、近年來，單獨或者同時識別銅離子和苦味酸的熒光探針已經(jīng)被報道，但是利用同一個熒光探針分子串聯(lián)識別銅離子和苦味酸的文獻(xiàn)卻未有報道。本發(fā)明設(shè)計構(gòu)建多種以芘為熒光基團(tuán)、以亞胺鍵(c＝n)為連接基團(tuán)的芘類熒光探針，在有機(jī)溶劑緩沖體系中高效快速識別銅離子，繼而形成的絡(luò)合物又可實現(xiàn)對苦味酸的特異性識別，具有選擇性好、抗干擾性強(qiáng)及靈敏度高、操作簡便等優(yōu)點，使熒光探針檢測方法更加節(jié)能綠色，具有廣闊應(yīng)用空間。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是要解決銅離子和苦味酸難于在同一測試條件下實現(xiàn)串聯(lián)檢測的問題，提供用于串聯(lián)檢測銅離子和苦味酸的芘類熒光探針制備方法及其應(yīng)用。

2、本發(fā)明所述熒光探針結(jié)構(gòu)式如下：

3、

4、本發(fā)明所述熒光探針是由1-芘醛分別與1,3-苯并噻唑-2-甲酰肼、6-氨基間甲酚和7-(二乙氨基)香豆素-3-甲酰肼縮合反應(yīng)制備。

5、本發(fā)明利用熒光探針py串聯(lián)檢測銅離子和苦味酸的具體方法為：

6、一、將熒光探針py分別溶于有機(jī)溶劑緩沖體系中，配制成1.0×10-5mol/l溶液，測量其熒光發(fā)射峰強(qiáng)度；在探針溶液中加入硝酸銅水溶液后，測量熒光發(fā)射峰強(qiáng)度變化，實現(xiàn)對銅離子檢測。

7、二、熒光探針py與硝酸銅孵育一段時間后形成絡(luò)合物py-cu2+，向體系中加入苦味酸水溶液，測量熒光發(fā)射峰強(qiáng)度變化，實現(xiàn)對苦味酸的檢測。

8、進(jìn)一步的，絡(luò)合物py-cu2+檢測苦味酸過程中可抵抗4-硝基苯甲醇、2-硝基甲苯、2-硝基苯酚、3-硝基甲苯、硝基苯、甲苯、苯酚、2-硝基苯甲醛、2-硝基氯苯、2-硝基氟苯和2-硝基苯甲酸和2-硝基苯甲腈的干擾。

9、進(jìn)一步的，絡(luò)合物py1-cu2+檢測苦味酸響應(yīng)時間為2s。

10、進(jìn)一步的，絡(luò)合物py1-cu2+對苦味酸檢測限為8.7×10-7mol/l。

11、進(jìn)一步的，絡(luò)合物py1-cu2+可實現(xiàn)水體中對苦味酸的檢測。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

13、1)本發(fā)明制備的熒光探針py首次實現(xiàn)在同一測試條件下對銅離子和苦味酸兩種物質(zhì)的串聯(lián)檢測，操作簡單快捷，體現(xiàn)了熒光探針的多功能化應(yīng)用。

14、2)本發(fā)明制備的絡(luò)合物py-cu2+可實現(xiàn)對苦味酸的快速響應(yīng)，不受其它硝基芳烴的干擾，檢測極限低，在紫外光下對苦味酸具有明顯的熒光變化，便于裸眼檢測。

技術(shù)特征：

1.串聯(lián)檢測銅離子和苦味酸的芘類熒光探針py，其特征在于所述熒光探針結(jié)構(gòu)式為以下幾種：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于串聯(lián)檢測銅離子和苦味酸的熒光探針py，其特征在于熒光探針是由1-芘醛分別與1,3-苯并噻唑-2-甲酰肼、6-氨基間甲酚和7-(二乙氨基)香豆素-3-甲酰肼縮合反應(yīng)制備。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光探針在串聯(lián)檢測銅離子和苦味酸中的應(yīng)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于熒光探針py本身無熒光或少熒光，加入硝酸銅水溶液后生成高熒光絡(luò)合物py-cu2+引起熒光顯著增強(qiáng)，后又加入苦味酸后熒光猝滅，從而實現(xiàn)對銅離子與苦味酸的串聯(lián)識別。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于絡(luò)合物py-cu2+檢測苦味酸過程中可抵抗4-硝基苯甲醇、2-硝基甲苯、2-硝基苯酚、3-硝基甲苯、硝基苯、甲苯、苯酚、2-硝基苯甲醛、2-硝基氯苯、2-硝基氟苯和2-硝基苯甲酸和2-硝基苯甲腈的干擾。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于絡(luò)合物py1-cu2+檢測苦味酸響應(yīng)時間為2s。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于絡(luò)合物py1-cu2+對苦味酸檢測限為8.7×10-7mol/l。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，絡(luò)合物py1-cu2+可實現(xiàn)水體中苦味酸的檢測。

技術(shù)總結(jié)
串聯(lián)檢測銅離子和苦味酸的芘類熒光探針制備方法與應(yīng)用，涉及銅離子和苦味酸檢測領(lǐng)域，尤其涉及芘類熒光探針制備方法及其在串聯(lián)檢測銅離子和苦味酸中的應(yīng)用。是解決現(xiàn)有熒光探針檢測法沒有在同一測試條件下實現(xiàn)銅離子和苦味酸兩種物質(zhì)串聯(lián)識別的問題。本發(fā)明中熒光探針的制備方法為：1?芘醛分別與1,3?苯并噻唑?2?甲酰肼、6?氨基間甲酚和7?(二乙氨基)香豆素?3?甲酰肼縮合反應(yīng)制備。該制備方法安全簡單，產(chǎn)品收率高且純度良好，探針分子可高選擇性響應(yīng)識別銅離子，同時探針與銅離子的絡(luò)合物對苦味酸具有良好的識別選擇性，不受其它硝基芳烴的干擾，檢測限低，可實現(xiàn)對苦味酸痕量檢測。本發(fā)明用于銅離子和苦味酸的檢測領(lǐng)域，檢測過程操作簡單，靈敏高效且可視化，在食品、環(huán)境等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：喻艷超,吳燦瑤,俎盼茹,龐樹奎,由君,武文菊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19