一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针及其应用，荧光染料罗丹明800和5

【技术实现步骤摘要】
一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针及其应用


[0001]本专利技术涉及荧光探针
，具体涉及一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针及其应用。
技术背景
[0002]亚硝酸盐(NO2‑
)是一种存在于环境的常见污染物，同时也作为食品着色剂、抑菌剂、抗氧化剂而广泛地应用于食品工业中，以延长食品的储存时间，改善其风味口感。然而，当人体日常摄入的亚硝酸盐含量超过一定的限量标准时会对人体造成巨大的损伤，诱发一些毁灭性的疾病，如：胃癌、食道癌、中枢神经系统先天性缺陷，亚硝酸盐还会在内环境为酸性的环境下与胺或亚胺类化合物发生反应生成致癌的亚硝胺。环境和食品中的亚硝酸根浓度都被严格限制。构建亚硝酸根的快速检测方法，对于食品和环境安全监管具有重要意义。
[0003]荧光探针法具有高灵敏、高选择、快速等特点，在亚硝酸根的检测中引起了广大科研工作者的关注。然而，目前现有文献中报道的亚硝酸根荧光探针一般需要长达30min的反应响应时间，同时在检测的过程中受一些常见离子的干扰，这大大限制了探针的实际应用。开发快速、高选择的亚硝酸根探针是该领域需要继续深入探讨的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中亚硝酸根离子检测响应时间长、易受干扰的技术问题，本专利技术提出了一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针及其应用，利用荧光探针对食品和饮用水中常见阴、阳离子的选择性差异及探针与亚硝酸根离子的快速反应，实现对食品及饮用水中亚硝酸根离子的特异性识别和快速检测。
[0005]实现本专利技术的技术方案是：
[0006]一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针，所述荧光探针的结构式为
[0007]所述荧光探针的制备方法包括以下步骤：将罗丹明800和5
‑
氨基吲哚置于圆底烧瓶中，用乙腈和三乙胺作为反应溶剂，在室温下搅拌，反应结束后，将反应液重结晶并用柱色谱法进行分离提纯，得到荧光探针的纯品。
[0008]所述罗丹明800与5
‑
氨基吲哚的物质的量之比为1:5。
[0009]所述乙腈和三乙胺的体积比为3.3:1。
[0010]在所述分离提纯的步骤中，采用二氯甲烷和无水甲醇作为洗脱剂进行梯度洗脱，所述二氯甲烷和无水甲醇的体积比分别为150:1、100:1、50:1和20:1，收集20:1的洗脱液。
[0011]利用罗丹明800和5
‑
氨基吲哚制备荧光探针的合成路线如下：
[0012][0013]所述的荧光探针在检测亚硝酸根离子中的应用。
[0014]采用所述荧光探针检测亚硝酸根离子时，通过荧光光谱法进行检测，观察荧光探针与亚硝酸根离子反应前后的荧光光谱变化及溶液颜色变化。
[0015]荧光光谱变化：在盐酸缓冲(0.1mol/L，pH＝1)体系中，10μM荧光探针和8μM的NO2‑
作用后，以578nm为激发波长时，在601nm处的荧光迅速猝灭，3min即可达到响应平台；以578nm为激发波长时，在含有6μM荧光探针的盐酸缓冲(0.1mol/L，pH＝1)体系中，分别加入不同浓度的NO2‑
，于室温下放置3min后测试荧光光谱，在601nm处的荧光逐渐猝灭，且荧光强度的变化量
△
F与NO2‑
的浓度具有很好的线性关系。
[0016]溶液颜色变化：在盐酸缓冲(0.1mol/L，pH＝1)体系中，加入探针储备液使荧光探针的浓度为6μM，再分别加入不同浓度的NO2‑
，室温下放置3min后，在日光下观察到加入NO2‑
后探针溶液由亮粉红色变为紫色。
[0017]所述荧光探针用于饮用水和食品中亚硝酸根离子的检测。
[0018]所述荧光探针在制备亚硝酸根离子检测用试纸条中的应用，将滤纸条浸泡在荧光探针浓度为10μM的pH＝1的盐酸溶液中，30min后取出，自然风干，即得亚硝酸根离子检测用试纸条，将所述试纸条分别浸泡在含有不同浓度NO2‑
的溶液中，10s后取出，在365nm紫外灯下观察到：试纸条颜色由粉红色变为紫色，并且随着亚硝酸根离子浓度的增大，试纸条的紫色越来越深，可根据试纸条颜色的改变对溶液中亚硝酸根离子的含量进行半定量分析。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术制备的荧光探针中的氨基和罗丹明800母体间形成p
‑
π共轭，使共轭体系延长而具有红色荧光，荧光探针在酸性条件下会与亚硝酸根离子发生亚硝化反应，在氨基上引入具有吸电子效应的亚硝基，导致探针的共轭体系减小，荧光猝灭，该反应能有效地避免食品中常见的阴、阳离子的干扰，可以通过荧光强度变化和溶液颜色的变化实现亚硝酸根离子的定量与半定量分析；
[0021](2)本专利技术中荧光探针的合成步骤简单，反应条件较温和，便于操作，探针具有良好的水溶性，且有较高的量子产率，能实现亚硝酸根离子的快速识别和特异性检测；
[0022](3)可以将探针负载在滤纸上制作成便携的试纸条，根据试纸条颜色的变化对待测组分中亚硝酸根离子的含量进行半定量分析。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例1中合成的荧光探针的1H NMR图谱；
[0025]图2为本专利技术实施例1中合成的荧光探针的高分辨质谱图；
[0026]图3为在不同pH条件下10μM荧光探针与8μM亚硝酸根离子反应前后的荧光强度变化图；
[0027]图4为在盐酸缓冲(0.1mol/L，pH＝1)体系中，6μM荧光探针，以578nm为激发波长时，加入不同浓度NO2‑
后的荧光光谱、溶液颜色的变化图及体系中NO2‑
的浓度与荧光强度的变化量(
△
F)之间的线性关系图；
[0028]图5为在盐酸缓冲(0.1mol/L，pH＝1)体系中，6μM荧光探针分别与食品和饮用水中常见的阴、阳离子等干扰物作用后的荧光强度柱状图；
[0029]图6为在盐酸缓冲(0.1mol/L，pH＝1)体系中，6μM荧光探针与不同干扰物共存的情况下和4μM NO2‑
作用后的荧光强度柱状图；
[0030]图7为试纸条蘸取不同浓度的NO2‑
溶液后在365nm紫外灯照射下的颜色变化图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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付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。
[0032]实施例1
[0033]荧光探针的合成
[0034]在100mL圆底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式为2.根据权利要求1所述的一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的制备方法包括以下步骤：将罗丹明800和5
‑
氨基吲哚置于圆底烧瓶中，用乙腈和三乙胺作为反应溶剂，在室温下搅拌，反应结束后，将反应液重结晶并用柱色谱法进行分离提纯，得到荧光探针的纯品。3.根据权利要求2所述的一种快速检测亚硝酸根离子的荧光探针，其特征在于，所述罗丹明800与5
‑
氨基吲哚的物质的量之比为1:5。4.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冉，杨腾宇，屈凌波，孙远强，李朝辉，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：