一种Cu制造技术

本发明专利技术公开了一种Cu2+‑苝四羧酸钾组装体及其制备方法与应用，本发明专利技术公开的Cu2+‑苝四羧酸钾组装体以苝四羧酸钾和组氨酸与Cu2+的竞争结合作为基本作用机制，并以苝四羧酸钾发光作为荧光信号报告基团。当向体系中加入组氨酸时，组氨酸可与组装体结构中的Cu2+配位结合，组装体结构从而瓦解，苝的存在形式由有序聚集转变为单体分散在体相溶液中，并产生溶液的颜色和荧光变化。通过比色法、紫外‑可见吸收光谱法、荧光光谱法研究了其对多种氨基酸的识别效果，结果表明Cu2+‑苝四羧酸钾组装体在纯水溶剂体系中能够高效选择性识别组氨酸，且对组氨酸具有很高的灵敏度。

A kind of Cu

The invention discloses a Cu2+perylene tetracarboxylic acid potassium assemblies, a preparation method and application thereof. The Cu2+perylene tetracarboxylic acid potassium assemblies disclosed in the invention take the competitive combination of potassium perylene tetracarboxylate and histidine with Cu2+ as the basic interaction mechanism, and take the luminescence of potassium perylene tetracarboxylate as the fluorescence signal reporting group. When histidine is added to the system, histidine can coordinate with Cu 2+ in the assembly structure, and the assembly structure disintegrates. The existence form of perylene is changed from orderly aggregation to monomer dispersion in the bulk solution, and the color and fluorescence of the solution are changed. The results showed that Cu2+82

【技术实现步骤摘要】
一种Cu2+-苝四羧酸钾组装体及其制备方法与应用
本专利技术属于氨基酸检测
，涉及一种用于检测组氨酸的方法策略，尤其涉及一种基于Cu2+-苝四羧酸钾的金属配位超分子组装体。本专利技术同时还涉及该组装体单元的合成方法及其在检测组氨酸中的应用。
技术介绍
组氨酸的结构中包含咪唑基团，是幼儿生长发育的必需氨基酸，此外在生命活动中，组氨酸是一种神经递质，且在金属运输中具有调节作用。组氨酸的含量与人体的健康指数关联紧密，组氨酸摄入过少可能引发慢性肾病、急性肝衰竭及类风湿关节炎等病症，生命体系中组氨酸过多可能与心理障碍有关。因此，对组氨酸高效便捷的检测可为疾病的诊断提供可靠、有效的数值依据。现今对组氨酸的检测主要依赖高效液相色谱、毛细管电泳法、紫外可见光谱和发光光谱等手段，其中高效液相色谱、毛细管电泳法对仪器设备的要求较高，且无法快速提供实时检测结果。对比之下，具有高灵敏度、高选择性的荧光探针可用于裸眼定位目标待测物，在生命科学和环境检测等领域更具发展潜力。在这些方法中，光谱分析手段具有较高的灵敏度和选择性，对仪器设备的门槛要求较低，并有较为广阔的商用价值，是目前具有应用价值的组氨酸分析方法。因此，如何提供一种高灵敏度、高选择性的荧光探针是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种Cu2+-苝四羧酸钾组装体的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种Cu2+-苝四羧酸钾组装体的制备方法，包括如下步骤：步骤一：在比色管中加入纯水作为溶剂；步骤二：向步骤一的溶剂中加入苝四羧酸钾的水溶液和Cu2+，发生配位反应得到Cu2+-苝四羧酸钾组装体。具体制备方案如下：通过等摩尔连续变化法(Job法)测得Cu2+与苝四羧酸钾的结合比为2：1，因而在5mL比色管中加入2mL的纯水溶液作为溶剂，向其中加入5μLPTAK的水溶液(5×10-3mol·L-1)后，再加入2当量的Cu2+与之配位，即得到Cu2+-苝四羧酸钾组装体。Cu2+-苝四羧酸钾组装体于溶液中原位形成：向12.5μM苝四羧酸钾的水溶液中加入25μMCu2+，静置反应即可快速得到该组装体，相较传统的有机分子探针，省去了繁琐的有机合成步骤。该制备方法的优点在于，制备方法简便易行，可于纯水环境中原位构建，且所得产物Cu2+-苝四羧酸钾组装体可直接用于后续识别检测。优选的，所述苝四羧酸钾与Cu2+的配比为1:2。本专利技术的另一目的是提供一种Cu2+-苝四羧酸钾组装体的结构单元苝四羧酸钾。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：所述组装体的结构单元苝四羧酸钾的结构式为：上述单体化合物苝四羧酸钾的合成路线如下：上述单体化合物苝四羧酸钾的合成方法，具体包括如下步骤：(1)以纯水为反应介质，以苝四羧酸酐为底物，以氢氧化钾为反应用碱，加热回流反应至溶液澄清；(2)将步骤(1)得到的反应溶液减压蒸馏，除去溶剂水得到反应粗产物；(3)向反应粗产物中加入乙醇溶剂，经抽滤获得黄色固体，并用无水乙醇洗涤，得到目标纯产物—苝四羧酸钾。苝四羧酸钾的合成方法较为简单，通过苝四羧酸和氢氧化钾在水溶液中加热回流反应至澄清获得，并非使用有机溶剂。其优势在于反应溶剂(水溶液)安全环保、成本较低，可直接由溶液状态及颜色变化判断反应进程。优选的，所述苝四羧酸酐与氢氧化钾的摩尔比为1:(4.4～6.0)。该合成方法不仅操作简单，而且产率高，提纯方便快捷。另外，参见说明书附图4～6，专利技术人通过核磁共振氢谱、碳谱、红外光谱进行表征，表明组装体单元—苝四羧酸钾合成成功。本专利技术还有一个目的，就是提供Cu2+-苝四羧酸钾组装体在纯水中检测组氨酸的具体应用。该策略检测组氨酸的优点在于，纯水环境中进行，且具有极低的检测限。本专利技术公开的Cu2+-苝四羧酸钾组装体为较大的超分子结构，由于苝之间的聚集导致其自身无发光，组氨酸会竞争结合组装单元Cu2+，从而破坏组装体结构，苝之间的有序堆积模式被打破而转为单体的存在形式，从而导致溶液呈现亮黄色，此为苝单体在溶液中的颜色，荧光上表现为苝单体的强发射。因此，基于Cu2+-苝四羧酸钾组装体检测组氨酸的机理如下：为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：在Cu2+-苝四羧酸钾组装体的纯水体系中，加入氨基酸的水溶液，若受体化合物的纯水体系由无色变为亮黄色，则加入的是组氨酸；若Cu2+-苝四羧酸钾组装体的纯水体系颜色无明显变化，则加入的不是组氨酸。在Cu2+-苝四羧酸钾组装体的纯水体系中，加入组氨酸的水溶液，在相应的紫外光谱中，组氨酸的加入使组装体的纯水体系在438nm和466nm处的吸收峰增强，同时在500nm处的吸收峰减弱，而其他氨基酸的加入对组装体于纯水体系的紫外光谱无明显影响。在Cu2+-苝四羧酸钾组装体的纯水体系中，加入组氨酸的水溶液，在相应的荧光光谱中，组氨酸的加入使Cu2+-苝四羧酸钾组装体的纯水体系在480nm和520nm处的发射峰明显增强，且Cu2+-苝四羧酸钾组装体的纯水体系在紫外灯下呈亮蓝色，而其他氨基酸的加入对Cu2+-苝四羧酸钾组装体水溶液的荧光没有较明显的影响。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种Cu2+-苝四羧酸钾组装体及其制备方法与应用。本专利技术公开的Cu2+-苝四羧酸钾组装体为较大的超分子结构，由于苝之间的聚集导致其自身无发光，组氨酸会竞争结合组装单元Cu2+，从而破坏组装体结构，苝之间的有序堆积模式被打破而转为单体的存在形式，从而导致溶液呈现亮黄色，此为苝单体在溶液中的颜色，荧光上表现为苝单体的强发射。因此，基于Cu2+-苝四羧酸钾组装体检测组氨酸的机理如下：本专利技术公开的Cu2+-苝四羧酸钾组装体以苝四羧酸钾和组氨酸与Cu2+的竞争结合作为基本作用机制，并以苝四羧酸钾发光作为荧光信号报告基团。当向体系中加入组氨酸时，组氨酸可与组装体结构中的Cu2+配位结合，组装体结构从而瓦解，苝的存在形式由有序聚集转变为单体分散在体相溶液中，苝单体发光得以恢复，从而达到比色-荧光双通道检测组氨酸的目的。该Cu2+-苝四羧酸钾组装体在纯水溶剂体系中能够高效选择性识别组氨酸，且对组氨酸具有很高的灵敏度。本专利技术所公开的用于检测组氨酸的方法策略极具市场应用与推广价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术组装体Cu2+-PTAK(1.25×10-5mol·L-1)在纯水体系中与His相互作用时的紫外可见光谱图。图2附图为本专利技术组装体Cu2+-PTAK(1.25×10-5mol·L-1)在纯水体系中与各种氨基酸相互作用时的紫外可见光谱图。、图3附图为本专利技术组装体Cu2+-PTAK(1.25×10-5mol·L-1)在纯水体系中与各种氨基酸相互作用时的荧光光谱图。图4附图为本专利技术苝四羧酸钾在重水中的核磁共振氢谱。图5附图为本专利技术苝四羧酸钾在重水中的核磁共振碳谱。图6附图为本专利技术苝四羧酸钾的红外光谱图(溴化钾压片)。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Cu2+‑苝四羧酸钾组装体，其特征在于，所述组装体的结构单元苝四羧酸钾的结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种基于Cu2+-苝四羧酸钾组装体，其特征在于，所述组装体的结构单元苝四羧酸钾的结构式为：2.根据权利要求1所述的苝四羧酸钾的合成方法，具体包括如下步骤：(1)以纯水为反应介质，以苝四羧酸酐为底物，以氢氧化钾为反应用碱，加热回流反应至溶液澄清；(2)将步骤(1)得到的反应溶液减压蒸馏，除去溶剂水得到反应粗产物；(3)向反应粗产物中加入乙醇溶剂，经抽滤获得黄色固体，并用无水乙醇洗涤，得到目标纯产物—苝四羧酸钾。3.根据权利要求2所述的苝四羧酸钾的合成方法，其特征在于，所述苝四羧酸酐与氢氧化钾的摩尔比为1:(4.4～6.0)。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，张倩，徐玉娟，丁彩凤，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37