铁离子分子荧光传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了铁离子分子荧光传感器及其制备方法。该铁离子分子荧光传感器其包括透明树脂基底层；测试层，设置在透明树脂基底层的一侧表面上，测试层包括第一凝胶基材和分散于第一凝胶基材中的Fe

【技术实现步骤摘要】
铁离子分子荧光传感器及其制备方法
本专利技术涉及有机合成与元素分析
，具体而言，涉及一种铁离子分子荧光传感器及其制备方法。
技术介绍
铁是体内最丰富的微量元素之一，它是构成血红蛋白、肌红蛋白及多种酶的重要成分，参与了氧摄取、氧代谢、电子转移等过程。如果体内缺少铁，可影响血红蛋白的合成，可使细胞色素c、核糖核苷酸还原酶、琥珀酸脱氢酶等酶的活性降低，从而导致严重的机体功能紊乱。人体内Fe3+含量的改变与许多疾病相关，如缺铁会导致贫血、癌症、糖尿病和器官功能障碍等，而铁过量则会通过芬顿反应产生活性氧诱发阿尔茨海默氏病、亨廷顿氏病和帕金森氏病等。因此，快速准确检测环境和人体内铁离子的含量对于环境安全和人类的健康具有十分重要的意义。目前，检测微量Fe3+的分析技术有很多种，包括原子吸收光谱法、等离子体发射光谱、等离子体质谱、电化学法、滴定法等。这些方法大多需要使用昂贵的大型仪器，操作复杂，便携性差且不适合在线实时监控。由于荧光分析法所需设备简单，并具有响应速度快、灵敏度高、操作简便等优点，因此利用荧光探针来定性与定量检测Fe3+已成为研究热点。近年来，关于Fe3+荧光探针的研究已有少量报本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁离子分子荧光传感器，其特征在于，包括：透明树脂基底层(10)；测试层(20)，设置在所述透明树脂基底层(10)的一侧表面上，所述测试层(20)包括第一凝胶基材和分散于所述第一凝胶基材中的Fe3+分子荧光化合物；遮光层(30)，设置在所述测试层(20)的远离所述透明树脂基底层(10)一侧的表面上，所述遮光层(30)包括第二凝胶基材、分散在所述第二凝胶基材中的遮光填料和氧化剂；其中，所述Fe3+分子荧光化合物具有式I所示结构：

【技术特征摘要】
1.一种铁离子分子荧光传感器，其特征在于，包括：透明树脂基底层(10)；测试层(20)，设置在所述透明树脂基底层(10)的一侧表面上，所述测试层(20)包括第一凝胶基材和分散于所述第一凝胶基材中的Fe3+分子荧光化合物；遮光层(30)，设置在所述测试层(20)的远离所述透明树脂基底层(10)一侧的表面上，所述遮光层(30)包括第二凝胶基材、分散在所述第二凝胶基材中的遮光填料和氧化剂；其中，所述Fe3+分子荧光化合物具有式I所示结构：所述式I中，Polym为氨基化的亲水性大分子聚合物基团。2.根据权利要求1所述的铁离子分子荧光传感器，其特征在于，所述Polym为氨基纤维素脱氢形成的残基、氨基麦芽糖糊精脱氢形成的残基或氨基聚乙烯吡咯烷酮脱氢形成的残基；优选所述氨基纤维素为氨基乙基纤维素、氨基羟乙基纤维素、氨基羟丙基纤维素及氨基羧甲基纤维素中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的铁离子分子荧光传感器，其特征在于，所述氧化剂为高锰酸钾、硫酸高铈及铋酸钠中的一种或多种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的铁离子分子荧光传感器，其特征在于，所述遮光填料为炭黑。5.根据权利要求4所述的铁离子分子荧光传感器，其特征在于，所述第一凝胶基材和所述第二凝胶基材分别选自D4水凝胶、D6水凝胶、丙烯酰胺-丙烯腈共聚物及聚乙烯醇中的一种或多种。6.根据权利要求1至3中任一项所述的铁离子分子荧光传感器，其特征在于，所述透明树脂基底层(10)的材料为PET、PMMA、PC、PVC、PS、PP和ABS中的一种或多种。7.一种权利要求1至6中任一项所述的铁离子分子荧光传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤L1，提供透明树脂基底层；步骤L2，将Fe3+分子荧光化合物、第一凝胶基材的凝胶材料及第一凝胶溶剂混合，将得到的混合物涂布在所述透明树脂基底层的一侧表面上，干燥后形成测试层；步骤L3，将遮光填料、氧化剂、第二凝胶基材的凝胶材料及第二凝胶溶剂混合，将得到的混合物涂布在所述测试层的远离所述透明树脂基底层的一侧表面，干燥后形成遮光层，进而得到所述铁离子分子荧光传感器；其中，所述Fe3+分子荧光化合物具有式I所示结构：所述式I中，Polym为氨基化的亲水性大分子聚合物基团。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述Fe3+分子荧光化合物由以下方法制备而成：步骤S1，将化合物A和化合物B进行缩合反应，形成化合物C；所述化合物A、所述化合物B及所述化合物C的结构如下，其中所述化合物A中的X为卤素：步骤S2，将所述化合物C进行水解反应得到化合物D；所述化合物D的结构如下：步骤S3，将所述化合物D与氨基化的亲水性大分子聚合物进行缩合酰胺化反应，得到Fe3+分子荧光化合物。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述氨基化的亲水性大分子聚合物为氨基纤维素、氨基麦芽糖糊精或氨基聚乙烯吡咯烷酮；优选地，在所述步骤S1之前，所述制备方法还包括制备所述化合物A的步骤，其包括：将4-氰基苯甲酸与叔丁醇进行酯化反应，得到4-氰基苯甲酸叔丁酯；将所述4-氰基苯甲酸叔丁酯、催化剂及甲醇混合形成混合体系，向所述混合体系中通入氢气进行氢化反应，得到4-氨基甲基苯甲酸叔丁酯E；其中所述催化剂为镍催化剂、钯碳催化剂及钴催化剂中的一种或多种；将所述4-氨基甲基苯甲酸叔丁酯E与化合物F进行反应，得到所述化合物A；其中所述4-氨基甲基苯甲酸叔丁酯E、所述化合物F具有如下结构：其中所述化合物F中的X为卤素。10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：将所述化合物A、所述化合物B及缚酸剂与第一溶剂混合，得到第一混合物；将所述第一混合物在80～100℃温度下进行所述缩合反应，得到第一产物体系；将所述第一产物体系冷却并倒入水中，过滤得到沉淀，即为所述化合物C；优选地，所述第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴宇，赵建永，张文昕，
申请(专利权)人：苏州首通科技发展有限公司，中国科学院生物物理研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32