一种利用1,4-二羟基-9,10-蒽醌缩水杨酰肼化合物作为荧光探针检测铜离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用1,4-二羟基-9,10-蒽醌缩水杨酰肼化合物作为荧光探针检测铜离子的方法，属于光分析检测技术领域。本发明专利技术通过实验考察研究了1,4-二羟基-9,10-蒽醌缩水杨酰肼与15种金属离子的识别作用，发现探针分子EXZ对铜离子具有很好的选择性识别作用，且羟基与水的溶解性使得探针分子能够在水溶液中实现对铜离子的荧光识别，并在生理pH值条件下达到较好的结果，该方法绿色，对铜离子选择性专一，灵敏度也比较高，且在较短反应时间内起到荧光淬灭作用，该探针分子能够成功应用于生物活细胞内的铜离子检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光分析检测
，具体涉及一种利用1，4-二羟基-9, 10-蒽醌缩 水杨酰肼化合物作为荧光探针检测铜离子的方法。
技术介绍
铜是人体必需的微量元素，广泛分布于生物组织中，大部分以有机复合物存在，很 多是金属蛋白，以酶的形式起着功能作用，这些酶对于生命过程是至关重要的。研究表明， 铜缺乏可引发各种疾病，但是铜浓度过高时也可导致不利健康的影响，如细胞毒性、肝脏和 肾脏的损害以及神经退行性疾病等。此外，铜也是环境中常见的重金属污染物之一。因此， 建立准确且灵敏的铜离子的检测方法具有十分重要的意义。目前铜离子的测定多采用电化 学法、萃取光度法、共振散射法、荧光法、原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法等。 蒽醌类化合物是各种天然醌类化合物中数量最多的一类化合物。很久以前，蒽醌 被用作天然染料，后来发现它们具有许多药用价值而受到重视。例如，它们具有抗菌消炎、 抗病毒、抗癌、保肝利胆、明目、促智、抗衰老、抗诱变和防紫外线的作用。另外，蒽醌类化合 物还具有止血活血、促睡眠作用、降血脂作用和增加免疫功能等作用，然而并没有关于蒽醌 类化合物作为荧光探针用于检测铜离子的相关报道。近几年来随着激光共聚焦显微镜扫描 技术的出现，为离子荧光化学传感器的研究提供了更有利的手段。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种选择性专一、灵敏度较高且响应时间较短的 利用1，4-二羟基-9, 10-蒽醌缩水杨酰肼化合物作为荧光探针检测铜离子的方法。 本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种利用1，4-二羟基-9, 10-蒽 醌缩水杨酰肼化合物作为荧光探针检测铜离子的方法，其特征在于具体步骤为： (1) 在多个IOmL的比色管中分别加入ImL磷酸盐缓冲溶液，再分别加入0.OlmL摩尔浓 度为I.OX10 3m〇l/L的1，4-二羟基-9, 10-蒽醌缩水杨酰肼的DMF-H2O溶液，然后分别加 入不同浓度的铜离子溶液，用去离子水定容至10mL，摇匀后测定各溶液的荧光强度，确定荧 光强度与铜离子浓度的定量关系并制作标准曲线； (2) 在IOmL的比色管中加入ImL磷酸盐缓冲溶液，再加入0.OlmL摩尔浓度为 I.OX10 3m〇l/L的1，4-二羟基-9, 10-蒽醌缩水杨酰肼的DMF-H2O溶液，然后加入待测溶 液，用去离子水定容至10mL，摇匀后测定待测溶液的荧光强度，根据荧光强度与铜离子浓度 的定量关系确定待测溶液中铜离子的浓度。 进一步限定，所述的磷酸盐缓冲溶液为pH=7. 2的Na2HPO4-NaH2PO4体系。 进一步限定，所述的DMF-H2O溶剂中DMF与H2O的体积比为1:99。 进一步限定，摇匀混合作用至少25min后测定溶液的荧光强度。 进一步限定，所述的荧光强度测定条件为激发狭缝10nm，发射狭缝10nm，激发波 长498nm，发射波长575nm。 本专利技术所述的1，4-二羟基-9, 10-蒽醌缩水杨酰肼化合物的结构式为： 本专利技术通过实验考察研究了 1，4-二羟基-9, 10-蒽醌缩水杨酰肼与15种金属离 子的识别作用，发现探针分子EXZ对铜离子具有很好的选择性识别作用，且羟基与水的溶 解性使得探针分子能够在水溶液中实现对铜离子的荧光识别，并在生理PH值条件下达到 较好的结果，该方法绿色，对铜离子选择性专一，灵敏度也比较高，且在较短反应时间内起 到荧光淬灭作用，该探针分子能够成功应用于生物活细胞内的铜离子检测。【附图说明】 图1是本专利技术实施例1空白样品加入铜离子后混合体系的荧光强度AF随混合体 系pH的变化曲线； 图2是本专利技术实施例1空白样品加入铜离子后混合体系的荧光强度AF随混合作用时 间的变化曲线； 图3是本专利技术实施例2中不同浓度的铜离子溶液的荧光吸收光谱图； 图4是本专利技术实施例2中不同浓度的铜离子溶液的荧光吸收强度的线性回归曲线； 图5是本专利技术实施例3中不同金属离子加入探针分子标配溶液的荧光吸收光谱图； 图6是本专利技术实施例4中不同金属离子与铜离子共存时对混合体系荧光强度的影响； 图7是本专利技术实施例5中荧光淬灭的变化值随铜离子与EXZ配比的变化曲线； 图8是本专利技术实施例6中MDCK细胞的激光共聚焦显微镜照片； 图9是本专利技术实施例6中MDCK细胞加入探针分子EXZ和铜离子后的激光共聚焦显微 镜照片。【具体实施方式】 以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本 专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本发 明的范围。 实施例1 实验条件的优化 1、探针分子浓度的选择 增加探针分子的浓度能增大吸光度和荧光强度，利于提高测定金属离子的选择性和标 准曲线的线性范围。但当浓度太高时，空白的荧光强度也会随着探针分子浓度的增加而增 大，浓度太低则加入离子淬灭后难以检出荧光吸收峰，考虑到方法的灵敏度和线性范围，探 针的浓度选择为I.OX10 5mol/L。 2、缓冲溶液的选择 在IOmL的比色管中加入ImL磷酸盐缓冲溶液，再加入0.OlmL摩尔浓度为I. 0X10 3m〇l/L的1，4-二羟基-9, 10-蒽醌缩水杨酰肼的DMF-H2O溶液，然后用去离子水定 容至IOmL配制成空白样品。在不同的缓冲体系如HAc-NaAc、Na2HP04-NaH2P0 4、NaHCO3-Na2CO3下调整不同的pH 值，来考察空白样品的荧光光谱，荧光强度测定条件为激发狭缝l〇nm，发射狭缝10nm，激 发波长498nm，发现随着pH值的增加，探针分子EXZ的荧光发射峰的强度先是逐渐增加， 到7. 6以后则逐渐下降。不同pH值的缓冲溶液中分别加入铜离子后，当pH到8.O以后荧 光强度迅速降到50,继续增大碱性则检测不到荧光强度。荧光强度降低的值AF=FirF(F。 为不加铜离子时混合体系的荧光强度，F为加入铜离子后混合体系的荧光强度）随混合体 系PH的变化情况如图1，由图可见，混合体系的荧光强度在5. 0-7. 6范围内比较稳定，考 虑到将要考察探针分子在生物细胞内的应用，所以实验选择了生理条件的PH即pH=7. 2的 Na2HPO4-NaH2PO4体系作为测定介质的缓冲溶液。 3、溶剂的选择 本实验希望实现在细胞内荧光探针对离子的识别作用，因此考察时没有选择纯有机溶 剂，而是选择了水溶液体系对比，如DMF-H20、THF-H2O和乙醇-H2O,实验结果发现在DMF-H2O (01^与H2O的体积比为1:99)中能够有效检测探针分子的荧光强度，而在其它水溶液体系 中化合物EXZ易溶出，所以实验选择了DMF-H2O体系。 4、混合作用时间的选择 实验结果表明，空白样品的荧光随时间缓慢降低，但加入铜离子以后，其荧光强度淬灭 迅速，在15min后即趋于稳定，到25min后荧光强度变化很小(如图2)，故选择测试在加入试 剂混合作用25min后进行测定。 实施例2 在多个IOmL的比色管中分别加入ImL磷酸盐缓冲溶液，再分别加入0.OlmL摩尔浓度 为I.OX10 3mol/L的1，4-二羟基-9, 10-蒽醌缩水杨酰肼的DMF-H2O(D当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用1,4‑二羟基‑9,10‑蒽醌缩水杨酰肼化合物作为荧光探针检测铜离子的方法，其特征在于具体步骤为：（1）在多个10mL的比色管中分别加入1mL磷酸盐缓冲溶液，再分别加入0.01mL摩尔浓度为1.0×10‑3mol/L的1,4‑二羟基‑9,10‑蒽醌缩水杨酰肼的DMF‑H2O溶液，然后分别加入不同浓度的铜离子溶液，用去离子水定容至10mL，摇匀后测定各溶液的荧光强度，确定荧光强度与铜离子浓度的定量关系并制作标准曲线；（2）在10mL的比色管中加入1mL磷酸盐缓冲溶液，再加入0.01mL摩尔浓度为1.0×10‑3mol/L的1,4‑二羟基‑9,10‑蒽醌缩水杨酰肼的DMF‑H2O溶液，然后加入待测溶液，用去离子水定容至10mL，摇匀后测定待测溶液的荧光强度，根据荧光强度与铜离子浓度的定量关系确定待测溶液中铜离子的浓度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：时蕾，王振平，刘统信，麻娜娜，张贵生，刘青峰，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南;41