一种用于检测氟离子的探针化合物及其检测方法技术

一种用于检测氟离子的探针化合物及其检测方法，本发明专利技术涉及一种具有氟离子检测用途的荧光探针化合物N‑3‑羟基‑4‑2’‑苯并噻唑苯‑3,5‑二苯甲氧苯甲酰胺，以及该化合物作为比率荧光探针检测氟离子的方法。本发明专利技术的氟离子荧光探针化合物检测范围较宽，响应范围2×10

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测氟离子的探针化合物及其检测方法
本专利技术属于阴离子荧光分析检测
，尤其是涉及一种具有氟离子(F-)检测用途的荧光探针化合物N-3-羟基-4-2’-苯并噻唑苯-3,5-二苯甲氧苯甲酰胺，以及该化合物作为比率荧光探针检测氟离子的方法。
技术介绍
阴离子广泛存在于生物体系中，在生物学、化学、医学和环境科学等领域扮演着重要的角色，因此，人们对阴离子的选择性识别和检测越来越感兴趣。在众多阴离子中，氟离子是电负性最强、离子半径最小的阴离子，广泛存在自然界之中，也是人体必需的微量元素之一，由于在龋齿预防、骨质疏松症治疗等领域的显著作用而受到特别关注。但是过量氟离子的摄入将引起氟中毒，对人体有极大的危害，导致氟斑牙，氟骨癌等疾病。因此，氟离子的识别与检测显得尤为重要。传统的检测氟离子的方法主要有氟离子选择电极法、离子色谱法、19FNMR谱、氟试剂比色法和荧光探针法，其中，荧光探针法因具有选择性好、灵敏度高、方便快捷等特点而备受关注。目前已经报道的氟离子荧光探针多为荧光增强型探针[1-7]，此类探针的量子效率易受环境影响，因此在实际应用中有一定的局限性，而比率型荧光探针可以避免检测环境的影响，实现对氟离子动态变化过程的定量检测，但是利用比率型荧光探针检测氟离子含量的报道较少[8,9]，而且已报道的这类探针存在一些缺陷，如灵敏度低[8]、响应范围窄[9]等，所以发展测定氟离子的新的比率荧光探针十分重要。[1]ChoEJ,MoonJW,KoSW,etal.Anewfluorideselectivefluorescentaswellaschromogenicchemosensorcontainingnaphthaleneureaderivative[J].J.Am.Chem.Soc.,2003,125(41):12376-12377.[2]XuG,TarrMA.Anovelfluoridesensorbasedonfluorescenceenhancement[J].Chem.Commun.2004,9:1050-1051.[3]LiuXY,BaiDR,WangS.Charge-transferemissioninnonplanarthree-coordinateorganoboroncompoundsforfluorescentsensingoffluoride[J].Angew.Chem.,2006,118:5601-5604.[4]SokkalingamP,LeeCH.Highlysensitivefluorescence“turn-on”indicatorforfluorideanionwithremarkableselectivityinorganicandaqueousmedia[J].J.Org.Chem.,2011,76:3820–3828.[5]KeB,ChenW,NiN,etal.Afluorescentprobeforrapidaqueousfluoridedetectionandcellimaging[J].Chem.Commun.2013,49:2494-2496.[6]SuiB,KimB,ZhangY,etal.Highlyselectivefluorescenceturn-onsensorforfluoridedetection[J].ACSAppl.Mater.Interfaces,2013,5(8):2920-2923.[7]SakamotoT,HasegawaD,FujimotoK.Fluorine-modifiedbisbenzimidederivativeasamolecularprobeforbimodalandsimultaneousdetectionofDNAsby19FNMRandfluorescence[J].Chem.Commun.2015,51:8749-8752.[8]BaduguR,LakowiczJR,GeddesCD.Awavelength-ratiometricfloride-sensitiveprobebasedonthequinoliniumnucleusandboronicacidmoiety[J].Sensor.Actuat.B:Chemical,2005,104(1):103-110.[9]YangXF,QiHP,WangLP,etal.Aratiometricfluorescentprobeforfluorideionemployingtheexcited-stateintramolecularprotontransfer[J].Talanta,2009,80(1):92-97.
技术实现思路
为弥补现有技术不足，本专利技术提供了一种具有F-检测用途的化合物N-3-羟基-4-2’-苯并噻唑苯-3,5-二苯甲氧苯甲酰胺(简称为a)。本专利技术提供的探针化合物的结构为：本专利技术的探针化合物检测F-浓度的方法：将探针化合物溶于DMSO配成浓度为1×10-3mol/L的溶液A，取溶液A溶于含有乙腈的样品池中，混合均匀后得到探针化合物浓度为1×10-5mol/L的混合液B，向混合液B中逐渐滴加含F-的乙腈溶液，使得加入后F-的摩尔浓度依次是探针化合物的2，5，10，50，80，100，150，200，230倍，分别测定每次滴加含F-的乙腈溶液后激发波长为370nm的荧光光谱，以450nm与500nm荧光强度的比值(I450/I500)为纵坐标，F-浓度与探针化合物浓度比值([F-]/[a])为横坐标做工作曲线，趋势线方程为：I450/I500＝0.0012[F-]/[a]+0.0562(R2＝0.9938)。探针化合物对F-的工作浓度范围2×10-5～2×10-3mol/L，AcO-、H2PO4-、HSO4-和Cl-对F-浓度的测定无明显干扰。进一步的，所述的含F-的乙腈溶液为四丁基氟化铵的乙腈溶液。本专利技术的探针化合物对F-的选择性很高，能够选择性识别F-，适用于生物化学和环境化学等领域中F-的检测。本专利技术的探针化合物是F-检测的比率荧光识别探针，从而消除了荧光增强型探针等受外界不稳定带来的仪器的系统误差、背景误差等，使其灵敏度提高。附图说明图1是本专利技术实施例1中探针化合物的乙腈溶液在加入不同阴离子后的荧光吸收光谱图；图2是本专利技术实施例2中探针化合物的乙腈溶液在加入0-230摩尔倍数的四丁基氟化铵后的荧光吸收光谱图；图3是本专利技术实施例2中探针化合物在乙腈溶液中450nm与500nm荧光强度的比值(I450/I500)和F-摩尔浓度与探针化合物a摩尔浓度比值([F-]/[a])的工作曲线。具体实施方式下面通过具体实施例详述本专利技术，但不限制本专利技术的保护范围。如无特殊说明，本专利技术所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从化学公司购买。实施例1将探针化合物N-3-羟基-4-2’-苯并噻唑苯-3,5-二苯甲氧苯甲酰胺溶于DMSO配成浓度为1×10-3mol/L的溶液A，取30μL溶液A溶于含有3mL乙腈的样品池中，将溶液混合均匀后得到探针化合物的浓度为1×10-5mol/L的混合液B。分别制备含有不同阴离子的乙腈溶液，即四丁基氟化铵乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测氟离子的探针化合物，其特征在于，氟离子探针化合物的化学名称为N‑3‑羟基‑4‑2’‑苯并噻唑苯‑3,5‑二苯甲氧苯甲酰胺，结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种用于检测氟离子的探针化合物，其特征在于，氟离子探针化合物的化学名称为N-3-羟基-4-2’-苯并噻唑苯-3,5-二苯甲氧苯甲酰胺，结构式如下：2.权利要求1所述的氟离子探针化合物检测氟离子的方法，其特征在于，具体步骤为：(1)将探针化合物溶于DMSO配成浓度为1×10-3mol/L的溶液，取30μL上述溶液溶于含有3mL乙腈的样品池中，将溶液混合均匀后得到探针化合物的浓度为1×10-5mol/L的混合液；(2)向上述混合液中滴加四丁基氟化铵的乙腈溶液，并逐渐加大浓度，使得加入后四丁基氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹静梅，崔颖娜，贾颖萍，李慎敏，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21