一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法制造技术

一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法，属分析化学技术领域。建立了一种以1,5-二(7-羟基-8-香豆素亚甲基)-二氨基脲为荧光试剂s3，用于荧光法检测微量Zn2+、F-或AcO-。在DMF（N,N-二甲基甲酰胺）/H2O（2/3，v/v）溶液中，测定Zn2+时，以360nm为荧光激发波长，测定454nm处的荧光强度，检测的浓度线性范围为两个数量级，检测限低至10-8mol·L-1；在DMF溶剂，测定F-或AcO-时，以400nm为荧光激发波长，测定480nm处的荧光强度，检测的浓度线性范围为两个数量级，检测限低至10-8mol·L-1。试剂s3为发明专利技术人研制合成，结构式为：。

【技术实现步骤摘要】
一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法
本专利技术属分析化学领域，具体地说是一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法。
技术介绍
：荧光探针作为一类重要的分析检测技术，被广泛应用。尤其是基于重要金属离子在环境科学和生命科学研究中的作用，设计、合成结构新颖，具备更优异选择性和灵敏度，以特定金属离子和阴离子为识别测定对象的荧光探针分子具有研究意义和应用价值。锌是继铁之后人体内含量最丰富的过渡金属离子，是许多生物过程如大脑功能和病理学、基因转录、免疫功能和哺乳动物繁殖中的重要辅助因子。锌还参与病理过程，如阿尔茨海默氏症、癫痫、缺血性中风和婴儿腹泻等。尽管大多数生物组织中锌离子或是被紧密地绑定于蛋白、或游离、或螯合等多种形态存在。荧光传感器的主要目标是对出现在人体各种组织中，包括大脑、肠道、胰腺和视网膜的锌离子的检测。到目前为止，对锌离子的荧光传感器已经成功应用在活体细胞、海马切片的锌离子荧光成像。因此，研制高选择性、高灵敏度检测锌离子的传感器具有研究意义。阴离子在环境和生物体系中成都着重要作用，研制测试成本低廉、样品处理简单、测定方法快捷、性能优越的阴离子荧光探针具有开发价值。荧光光谱法由于操作简单，无需昂贵仪器设备，更具应用价值。但是由于有些显色剂过程需要经过萃取、分离等复杂的预处理才能用于检测，关键的是检测的灵敏度和选择性不能满足越来越高的需求。大多数的荧光探针只能用于金属离子的检测，能同时检测特定金属离子和阴离子的荧光试剂为数很少。香豆素及其衍生物在许多领域有着广泛的应用。它不仅具有生物活性，而且发光量子产率高、Stokes（斯托克斯）位移大、光化学稳定，被广泛用作激光染料，非线性发色团、荧光增白剂及荧光标记、分子探针等。香豆素衍生物的另一个特性是其光物理化学性质易于改造，通过在香豆素环上不同位置引入不同取代基，能够产生不同光学性能。香豆素及其衍生物可作为构建荧光探针的优秀荧光基团。文献报道的一种基于7-二乙氨基-3-醛基香豆素基团的荧光探针，对Cu2+具有较好的选择性识别作用；文献报道的一种基于7-二乙氨基-3-醛基香豆素基团的荧光探针，对CN-具有较好的选择性识别作用，通过肉眼可直接观察到颜色的变化，且该探针对CN-的检测限可低至3.0μmol·L-1；文献报道的一种香豆素衍生物荧光探针可用于水溶液中定量检测亚硫酸根离子。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于研究一种能高灵敏、高选择的检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析新方法。本专利技术的目的通过专利技术人研制合成的新的荧光试剂，采用增强荧光光谱强度对Zn2+、F-或AcO-进行荧光光谱分析。本专利技术一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法，是用化学名称为1,5-二(7-羟基-8-香豆素亚甲基)-二氨基脲的化合物，简写为s3，作为荧光法用于检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光试剂；具体方法是（1）试剂s3在DMF（N,N-二甲基甲酰胺）/H2O（2/3，v/v）溶液中作为荧光检测微量Zn2+的试剂，测定Zn2+时，以360nm为荧光激发波长，测定454nm处的荧光强度增强，在Zn2+一定浓度范围内，荧光强度与Zn2+浓度成线性关系，用荧光法测定Zn2+；（2）试剂s3在DMF溶剂中作为荧光法检测微量F-或AcO-的试剂，在测定F-或AcO-时，以400nm为荧光激发波长，测定480nm处的荧光强度增强，在F-或AcO-一定浓度范围内，荧光强度与F-或AcO-浓度成线性关系，用荧光法测定F-或AcO-。上述的一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法是（1）测定Zn2+时其它共存金属离子：Li+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+，Ba2+,Sr2+，Hg2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Cd2+，Pb2+，Ag+，Al3+，Fe3+，Cr3+之一，在浓度与Zn2+浓度相当时，除Hg2+，Cu2+，Fe3+离子有共存影响外，其它实验金属离子不干扰Zn2+的测定；（2）测定F-时，其它共存阴离子：Cl-，Br-，I-，HSO4-，AcO-，NO3-，ClO4-，PF6-，H2PO4-，PF6-之一，在浓度与F-浓度相当时，不干扰F-的测定；（3）测定AcO-时，其它共存阴离子：F-，Cl-，Br-，I-，HSO4-，NO3-，ClO4-，PF6-，H2PO4-，PF6-之一，在浓度与AcO-浓度相当时，除F-外，其它共存离子不干扰AcO-的测定。上述的一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法是（1）检测Zn2+时，检测的浓度线性范围为1.0×10-7～2.2×10-5mol·L-1，检测限低至10-8mol·L-1；检测F-或AcO-时，检测的浓度线性范围均为1.0×10-7～1.1×10-5，检测限均低至10-8mol·L-1。上述的一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法，是所述试剂s3化学结构式为：s3分子式：C21H14N4O7分子量：434.09熔点：大于300℃溶解性：微溶于氯仿、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺等，不溶于乙醇。光谱性质：在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液与水的混合溶剂（v/v，2/3）中的荧光激发波长是310nm，发射波长是454nm，紫外吸收波长是310nm。上述的一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法，是所述试剂s3的制备方法为以7-羟基香豆素为原料，以二氯甲烷为溶剂，用乙酸酐对7-羟基香豆素中7-位的羟基进行保护得到7-乙酰氧基香豆素后，以三氟乙酸为催化剂和溶剂，与六次甲基四胺反应，合成得到中间体8-甲酰基-7-羟基香豆素；再由中间体8-甲酰基-7-羟基香豆素与碳酰肼在乙醇溶液中反应合成得到对称构型的香豆素荧光试剂s3：1,5-二(7-羟基-8-香豆素亚甲基)-二氨基脲，合成路线如下：上述的一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法，是荧光试剂s3合成工艺条件为：（1）7-乙酰氧基香豆素的合成N2保护下，三口烧瓶中加入7-羟基香豆素，二氯甲烷，乙酸酐，吡啶，摩尔比按7-羟基香豆素:乙酸酐=1:2~2.5，室温搅拌反应，滤液减压蒸馏除去溶剂，用水溶解后用乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，硫酸钠干燥，过滤，柱层析纯化制得7-乙酰氧基香豆素：反应温度：室温反应时间：12h反应溶剂：二氯甲烷洗脱剂：氯仿（2）中间体8-甲酰基-7-羟基香豆素的合成N2保护的冰浴下，三口烧瓶中加入7-乙酰氧基香豆素，三氟乙酸，搅拌，待温度降至0℃时，加入六次甲基四胺，摩尔比按7-乙酰氧基香豆素:六次甲基四胺=1:1.5~1.8，回流，减压蒸馏除去溶剂，加入水升温至60℃搅拌，过滤，滤液用氯仿萃取，饱和食盐水洗涤，干燥，过滤，减压蒸馏除去溶剂，将所有沉淀部分柱层析纯化得到中间体8-甲酰-7-羟基香豆素：反应温度：回流反应时间：8h反应溶剂：三氟乙酸洗脱剂：氯仿/甲醇（v/v=100/1）（3）1,5-二(7-羟基-8-香豆素亚甲基)-二氨基脲N2保护下，三口烧瓶中加入8-甲酰-7-羟基香豆素，无水乙醇，碳酰肼，摩尔比按8-甲酰-7-羟基香豆素:碳酰肼=1:0.4~0.6，回流，过滤，用氯仿和甲醇重结晶得到乳白色固体1,5-二(7-羟基-8-香豆素亚甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测微量Zn2+、F‑ 或AcO‑的荧光光谱分析法，其特征是用化学名称为1,5‑二(7‑羟基‑8‑香豆素亚甲基)‑二氨基脲的化合物，简写为s3，作为荧光法用于检测微量Zn2+、F‑或AcO‑的荧光试剂；具体方法是（1）试剂s3在DMF（N,N‑二甲基甲酰胺）/H2O（2/3，v/v）溶液中作为荧光检测微量Zn2+的试剂，测定Zn2+时，以360nm为荧光激发波长，测定454nm处的荧光强度增强，在Zn2+一定浓度范围内，荧光强度与Zn2+浓度成线性关系，用荧光法测定Zn2+；（2）试剂s3在DMF溶剂中作为荧光法检测微量F‑或AcO‑的试剂，在测定F‑或AcO‑时，以400nm为荧光激发波长，测定480nm处的荧光强度增强，在F‑或AcO‑一定浓度范围内，荧光强度与F‑或AcO‑浓度成线性关系，用荧光法测定F‑或AcO‑。

【技术特征摘要】
1.一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法，其特征是用化学名称为1,5-二(7-羟基-8-香豆素亚甲基)-二氨基脲的化合物，简写为s3，作为荧光法用于检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光试剂；具体方法是（1）试剂s3在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）/H2O溶液中作为荧光检测微量Zn2+的试剂，v/v=2/3，测定Zn2+时，以360nm为荧光激发波长，测定454nm处的荧光强度增强，在Zn2+一定浓度范围内，荧光强度与Zn2+浓度成线性关系，用荧光法测定Zn2+；（2）试剂s3在DMF溶剂中作为荧光法检测微量F-或AcO-的试剂，在测定F-或AcO-时，以400nm为荧光激发波长，测定480nm处的荧光强度增强，在F-或AcO-一定浓度范围内，荧光强度与F-或AcO-浓度成线性关系，用荧光法测定F-或AcO-。2.根据权利要求1所述的一种检测微量Zn2+、F-或AcO-的荧光光谱分析法，其特征是（1）测定Zn2+时其它共存金属离子：Li+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+，Ba2+,Sr2+，Hg2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Cd2+，Pb2+，Ag+，Al3+，Fe3+，Cr3+之一，在浓度与Zn2+浓度相当时，除Hg2+，Cu2+，Fe3+离子有共存影响外，其它实验金属离子不干扰Zn2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，牟兰，曾晞，沈韵，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52