一种三价As检测探针、制备方法及其用途技术

本发明专利技术公开了一种三价As检测探针、制备方法及其用途，该探针具有如下的结构式：

【技术实现步骤摘要】
一种三价As检测探针、制备方法及其用途
本专利技术涉及环境分析
，具体涉及一种As检测探针及其用途。
技术介绍
砷(As)是对人类毒性最大的物种之一，因为它可以入侵神经系统和循环系统，中断Krebs循环，并导致膀胱癌和肺癌。砷也是一种致畸致癌性有毒元素，由于它存在于天然水体中，可导致与皮肤毒性、心血管疾病、神经退行性疾病等有关的严重健康问题。所涉化合物的物理状态和化学结构显示出砷的毒性程度，以无机形式的亚砷酸盐(Ⅲ)状态高于砷酸盐(V)和该元素的有机形式。然而，无机物种的自然丰度较高。众所周知，在氧化环境中，亚砷酸盐(AsO3-)和亚砷酸(AsH3)在还原气氛中占主导地位，而砷酸盐(AsO43-)在氧化环境中占主导地位。长期低水平的消费是有害的，而且患癌症的风险很高。世界卫生组织规定10ppb是饮用水中砷的最高耐受水平。因此，在ppb一级确定AS是至关重要的，也是极具挑战性的。现有的砷检测方法主要有AAS、AES、ICP等。考虑到上述方法需要昂贵的仪器和高技术的操作和预处理程序，比色和荧光传感器作为潜在的监测方法，以推进易于使用的监测装置对砷的体内外物种。然而，与其他无机物相比，关于砷类荧光传感器的报道较少，而关于砷类荧光传感器的报道也很少涉及其传感机制和生物传感应用。砷类物质与石脑油一样，经常出现在矿山和石油中，其周边环境中砷类物质的丰富程度引起了全球公共卫生的关注。因此，有必要开发出快速检测石脑油产品及相关领域中砷含量的荧光传感器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能快速检测三价As含量，尤其是检测石脑油产品及相关领域中的三价As的含量。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种三价As检测探针，该探针具有如下的结构式：本专利技术还提供了一种根据上述的三价As检测探针的制备方法，该方法是以2-羟基-5-甲基间苯二甲醛、邻氨基苯硫酚为原料按以下路线制备：较佳地，所述的2-羟基-5-甲基间苯二甲醛、邻氨基苯硫酚的用量比为1:(1～2.5)，以摩尔比计。本专利技术还提供了一种上述的三价As检测探针的用途，用于检测三价As的含量。较佳地，用于检测石脑油中三价As的含量。较佳地，该检测包含定性或定量检测。较佳地，该三价As探针的使用方法：将所述的三价As检测探针，加入到石脑油待检测样中，使得所述的三价As检测探针在所述待测样中的浓度为10-6M以上，室温摇匀，采用荧光光谱仪测量激发波长为410nm时的荧光强度。本专利技术提供的三价As检测探针，制备方法简便，成本低廉，能特异性地用于三价As含量检测，灵敏度高，检测限低，选择性高，尤其适用于石脑油等产品中的三价As的含量检测。附图说明图1为在三价As浓度范围1.0×10-6M至4.0×10-5M，M-HBT的荧光增强与砷浓度的线性关系图。图2为M-HBT检测的相同浓度的三价As与加入其他有色金属离子后所有样品的发射强度比的柱形示意图。图3为本专利技术的M-HBT在乙醇中对不同物种的离子干扰效应的对比示意图。图4为本专利技术的M-HBT在实际样品石脑油中检测得到的荧光强度与As浓度的线性关系图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的实施例中所使用的试剂与仪器为市售分析纯，全部都不需要进一步提纯，所有试剂和溶剂均按标准方法使用；合成过程中柱层析色谱法所用的硅胶为200-300目；测试中使用的水为屈臣氏去离子水。质谱数据都由LCMS-IT-TOFMS质谱仪测定，在光谱测定法上进行高分辨率质谱测量。核磁数据(氢谱、碳谱)由Bruker(600MHz)核磁共振仪测定，化学位移报告为ppm(在DMSO-d6或CDCl3中，TMS作为内标)。在Varian400MHz上记录NMR光谱。荧光测量在FS-5分光光度计(Edinburgh，Britain)上进行，狭缝宽度分别设定为2nm用于激发和发射。在SHIMADZUUV-3600分光光度计上测量吸收光谱。测量在室温下在空气平衡溶液(10-6M)上进行。本专利技术的三价As检测探针的制备路线如下：实施例取2-羟基-5-甲基间苯二甲醛(100毫克，0.6毫摩尔)溶解在8毫升二氯甲烷/甲醇混合液(其中，二氯甲烷：甲醇＝3：5，以体积比计)中。随后加入邻氨基苯硫酚(152毫克，1.22毫摩尔)，室温搅拌3小时。过滤粗产品，并采用柱层析提纯，得到黄色固体，记为M-HBT，产率为67％(150毫克，0.4毫摩尔)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ13.98(s,1H),8.10(d,J＝8.1Hz,4H),7.99(d,J＝7.9Hz,2H),7.61–7.51(m,2H),7.51–7.41(m,2H),2.51(s,3H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ154.60–153.76(m),152.18–151.26(m),131.90(s),129.57–128.39(m),126.45(s),125.25(s),122.46(s),121.48(s),21.05–19.86(m).MS(m/z):calcd.forC21H15N2OS2:375.0626；found:375.0620[M+H]+。三价As检测探针M-HBT在测试条件下的性质由于测试仪器有误差并且为了增加实验数据的准确度，对于探针在溶剂中的稳定性进行了测试。在每次测试前都要经过3min的剧烈振荡后再进行测试，保证每次实验数据都是等量变化。1)探针M-HBT对pH的荧光响应本专利技术研究了不同pH值(从pH＝1到pH＝13)中的水溶液中M-HBT的ESIPT发光机理，发现最大发射峰有一个很大的斯托克斯位移(Stokesshift)，从610nm蓝移到490nm。其中，在610nm处的荧光发射刚好对应水溶液pH值在pH＝1时的最大发射波长，在490nm处的荧光发射刚好对应水溶液pH值在pH＝13处的最大发射波长。而且pH＝7时的最大发射波长在560nm附近，这和在乙醇中的最大发射波长惊人的相似。以上证明了由酚羟基的质子化促进ESIPT(基于激发态分子内质子转移，Excited-stateIntermolecularProtonTransfer)过程的质子转移，随着pH值的增加，发射光谱逐渐蓝移至510nm(pH＝13)，这意味着M-HBT在基态完全脱质子化。2)探针M-HBT对砷的敏感性基于上述，传感器M-HBT对于pH值特别敏感，故而最好在中性环境下来对传感器进行实验测试，以避免pH的干扰导致实验结论出现偏差。然而，砷化合物基本都不溶于水，因此，本专利技术选择在乙醇溶液里进行砷的灵敏度测试。为了评估M-HBT对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三价As检测探针，其特征在于，该探针具有如下的结构式：/n

【技术特征摘要】
1.一种三价As检测探针，其特征在于，该探针具有如下的结构式：





2.一种根据权利要求1所述的三价As检测探针的制备方法，其特征在于，该方法是以2-羟基-5-甲基间苯二甲醛、邻氨基苯硫酚为原料按以下路线制备：





3.如权利要求2所述的三价As检测探针的制备方法，其特征在于，所述的2-羟基-5-甲基间苯二甲醛、邻氨基苯硫酚的用量比为1:(1～2.5)，以摩尔比计。


4.一种根据权利要求1所述的三价A...

【专利技术属性】
技术研发人员：程欲晓，张继东，金樱华，赵波，郭争云，瞿祎，曹俭，
申请(专利权)人：上海海关工业品与原材料检测技术中心，上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31