一种用于检测Al制造技术

本发明专利技术涉及荧光探针领域，特别涉及一种用于检测Al

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测Al
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的荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于荧光探针领域，特别涉及一种用于检测Al
3+
的荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]铝作为地壳中含量最多的金属，具有含量丰富、延展性好、抗腐蚀性强等优点,已被广泛应用于工程材料、食品添加剂、饮用水净化、医疗设备等领域。但过量的铝会致使土壤酸化，影响植物的生长，对水生生物也有巨大的威胁，会抑制其生长发育。大量Al
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在人体内积累时，会破坏人的中枢神经系统和免疫系统，引起红细胞低色性贫血，抑制体内各种酶的活性，加速人的衰老，从而诱发肌肉萎缩、骨软化、帕金森病、阿尔兹海默病等各种疾病。因此，对于环境和生物体内铝离子的监测尤为重要。目前，相对于一些传统的Al
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的检测手段，如电化学检测法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法等，荧光传感器因其制备简单、选择性高、重复性好、瞬时响应等优点而受到人们的广泛青睐。
[0003]一个优异的荧光探针，荧光基团和受体基团的作用缺一不可。席夫碱因其超强的金属配位能力，已被广泛地应用于金属阳离子荧光探针的受体基团。杯芳烃作为一种超分子大环结构，其上、下边缘具有功能化修饰和可调节的多样性，且空腔与金属离子之间存在阳离子
···
π超分子作用，也被广泛应用于金属离子的识别领域。本专利技术将席夫碱嫁接到杯[4]芳烃的上沿，充分发挥两者的协同作用，进一步增强探针对金属离的识别的灵敏性和稳定性，制备出一种用于检测Al<br/>3+
的荧光探针，其结构和性能目前尚未见报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术在于克服现有检测Al
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的分析方法上的不足，提供一种合成简单、选择性好、能快速检测Al
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的荧光探针，并提供荧光探针的制备方法。
[0005]本专利技术荧光探针分子结构式如下所示：
[0006][0007]本专利技术用于检测Al
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荧光探针的制备方法，其合成路线如下：
[0008][0009]上述荧光探针的具体制备方法包括以下步骤:
[0010](1)将25,26,27,28
‑
四羟基杯[4]芳烃溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加入6当量质量分数60％氢化钠，室温下搅拌至无气泡，然后加入4当量1
‑
碘丙烷，在55℃下搅拌反应，反应结束后加入甲醇中和，再加入二氯甲烷和稀盐酸，分液，有机相用饱和食盐水洗涤，干燥，旋转蒸除去大部分有机溶剂，加入甲醇，静置，抽滤，干燥后得到四丙基醚化产物；
[0011](2)将步骤(1)得到的四丙基醚化产物加入二氯甲烷中，加入适量的冰醋酸，再将冰醋酸和质量分数65％硝酸的混合液(v:v＝5:2)缓慢滴加入其中。室温条件下搅拌反应，反应结束后，加水淬灭，分液，有机相用水洗至中性，干燥后经柱层析得到四丙基醚化二硝化产物；
[0012](3)将步骤(2)得到的四丙基醚化二硝化产物加入甲醇中，加入15当量氯化亚锡二水合物，加热回流反应，反应结束后将混合物倒入质量分数10％氨水溶液中，加入二氯甲烷进行萃取，有机相用水洗涤，去除溶剂干燥后得到四丙基醚化二氨基产物；
[0013](4)将步骤(3)得到四丙基醚化二氨基产物与2当量水杨醛加入甲醇中，加热回流反应，反应结束后冷却至室温，过滤，固体用冷甲醇洗涤，烘干，即可得到荧光探针产物L；
[0014]步骤(2)所述的冰醋酸和质量分数65％硝酸的体积比例为2:1～5:1，最佳体积比例为5:2。
[0015]步骤(3)所述的四丙基醚化二硝化产物与氯化亚锡二水合物的摩尔比为1:10～1:20，最佳摩尔比为1:15；
[0016]上述制得的杯[4]席夫碱荧光探针可采用荧光增强法检测Al
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，具体的检测方法为：
[0017]用DMSO配制浓度为1
×
10
‑3mol/L的荧光探针分子母液，取250uL加入10mL容量瓶中，然后依次在各个容量瓶中加入0～2
×
10
‑4mol/LAl
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水溶液后用乙醇定容到10mL，摇匀，静置，用荧光分光光度计，以390nm为激发波长，狭缝5/5nm，478nm为发射波长测试荧光强度，测试得到相对应的荧光强度。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]本专利技术提供了一种可用于分析以及定量检测Al
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的荧光探针。该探针在对Al
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识别过程中，荧光发生显著的增强现象，有利于对Al
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进行定量检测，本专利技术采用的荧光增强检测方法具有灵敏度高、选择性好、检测方法简单、成本低等特点。
[0020](1)该荧光探针对Al
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有较好的选择性和抗干扰性，Ba
2+
，Fe
3+
，Ce
2+
，Na
+
，Mg
2+
，Mn
2+
，Ag
+
，Ca
2+
，Cr
3+
，Cu
2+
，Cd
2+
，Zr
4+
，K
+
，Fe
2+
，Li
+
，Ni
2+
，NH
4+
，Zn
2+
，Sr
2+
，Pd
2+
和Co
2+
等离子对Al
3+
的检测影响不大；在pH为8环境下，溶液的荧光强度与Al
3+
的浓度在2.0
×
10
‑5M到1.4
×
10
‑4M范围内呈线性关系，表现出较高的灵敏度，探针L与Al
3+
的结合常数和LOD分别为2.6
×
10
10
M
‑1和4.36
×
10
‑7M。
[0021](2)本专利技术的荧光探针制备过程较为简单，制备条件容易控制，通过简单的后处理就能够得到该探针。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例6中荧光探针分子对Al
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的选择性识别；横坐标为波长(nm)，纵坐标为荧光强度。
[0023]图2为本专利技术实施例7中荧光探针分子对不同金属离子的抗干扰性；横坐标为不同离子添加情况，纵坐标为荧光强度。
[0024]图3为本专利技术实施例8中荧光探针分子荧光强度与pH变化关系；横坐标为pH值，纵坐标为荧光强度。
[0025]图4为本专利技术实施例9中荧光探针分子荧光强度与时间变化关系；横坐标为时间，纵坐标为荧光强度。
[0026]图5为本专利技术实施例10中荧光探针分子荧光强度与Al
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测Al
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的荧光探针，其特征在于：荧光探针具有以下结构：2.一种用于检测Al
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的荧光探针的制备方法，其特征在于：具体制备步骤为：(1)将25,26,27,28
‑
四羟基杯[4]芳烃溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加入氢化钠，室温下搅拌至无气泡，然后加入1
‑
碘丙烷，加热搅拌反应，反应结束后加入盐酸溶液淬灭反应，经过后处理，得到四丙基醚化产物；(2)将步骤(1)得到的四丙基醚化产物和冰醋酸加入二氯甲烷中，再将冰醋酸和硝酸的混合液缓慢滴加入其中，室温条件下搅拌反应，反应结束后，加水淬灭，经过后处理，得到四丙基醚化二硝化产物；(3)将步骤(2)得到的四丙基醚化二硝化产物溶甲醇中，加入氯化亚锡二水合物，加热回流反应，反应结束后将混合物倒入氨水溶液中，经过后处理，得到四丙基醚化二氨基产物；(4)将步骤(3)得到四丙基醚化二氨基产物与水杨醛加入甲醇中，加热回流反应，反应结束后冷却至室温，过滤，洗涤，烘干，得到荧光探针产物；
3.如权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正义，李云剑，杨科，石靖，肖唐鑫，孙小强，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：