一种萘苯丙吡喃酮荧光探针在检测汞离子、铁离子、碘离子中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种萘苯丙吡喃酮荧光探针在检测汞离子、铁离子、碘离子中的应用，属于荧光分析技术领域。在荧光传探针的CH3CN/H2O溶液中，分别加不同金属阳离子，发现只有Hg

【技术实现步骤摘要】
一种萘苯丙吡喃酮荧光探针在检测汞离子、铁离子、碘离子中的应用


[0001]本专利技术属于荧光分析
，涉及一种萘苯丙吡喃酮荧光探针在检测汞离子、铁离子、碘离子中的应用。

技术介绍

[0002]汞离子（Hg
2+
）作为常见的金属，被人们广泛使用。长期以来，汞离子一直被认为是有毒元素，近几年的研究进一步揭示汞离子对人体的毒性，它对人的大脑、肾脏、肠胃和神经系统有很强的毒性。一旦汞离子进入人体，很快会进入体内酶或蛋白质中，与许多带负电的基团结合，从而使细胞内许多代谢途径受到影响。因此，对于汞离子的检测具有重要的应用价值。
[0003]铁(Fe
3+
)铁离子是维护身体健康的重要元素, 是合成血红蛋白的主要原料之一。铁离子虽然本身不具有毒性，但当摄入过量或缺铁时也可能导致铁离子中毒。如：摄入过量会导致肝硬化或胃肠道反应；缺铁对婴幼儿不但会引起贫血, 而且可影响免疫功能、消化吸收能力以及肌肉运动功能等。因此对铁离子的快速检测研究显得至关重要。
[0004]碘离子(I
‑
)碘与人类的健康息息相关，碘也是人体必需微量元素之一，有“智力元素”之称，是维持人体甲状腺正常功能所必需的元素，当人体缺碘时就会患甲状腺肿大。值得注意的是，人体摄入过多的碘也是有害的，日常饮食碘过量同样会引起“甲亢”。
[0005]目前，人们已经研发出多种离子检测方法，荧光法由于具有操作简便、快捷、灵敏度高等优点，已经成为离子检测领域的主要检测手段。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供种萘苯丙吡喃酮荧光探针在检测汞离子、铁离子、碘离子中的应用。
[0007]一、荧光探针及其制备本专利技术的荧光探针3
‑
羧酸萘并吡喃酮A3，分子式为：C
14
H8O4，结构式如下：。
[0008]本专利技术荧光探针的合成方法，包括以下步骤：（1）3
‑
羧酸乙酯苯并吡喃酮的合成：将2
‑
羟基
‑1‑
萘甲醛和丙二酸二乙酯溶于无水乙醇中，并加入哌啶作为催化剂，80~90 ℃条件下加热回流3~5 h，反应结束后，冷却至室温，用盐酸调pH至5~6，冷却后抽滤烘干，甲醇重结晶得到3
‑
羧酸乙酯苯并吡喃酮。其中，2
‑
羟基
‑1‑
萘甲醛和丙二酸二乙酯的摩尔比为1:1~1:1.5；哌啶和2
‑
羟基
‑1‑
萘甲醛的摩尔比为1:1~1:1.5。
[0009]（2）将3
‑
羧酸乙酯苯并吡喃酮和NaOH溶于乙醇水溶液中，在80~90 ℃条件下加热回流8 h，反应结束后，加水并用1M HCl调pH 1~2，产生淡黄色沉淀，抽滤，烘干，得到粗产物，用冰乙酸重结晶得到萘苯丙吡喃酮荧光探针。其中，3
‑
羧酸乙酯苯并吡喃酮和氢氧化钠的摩尔比为1:1.5~1:2。
[0010]合成路线如下：A3的氢谱和质谱见图1和图2。
[0011]二、荧光探针检测Hg
2+
的应用1、荧光探针A3的荧光性能通过对探针A3荧光性能的研究表明，荧光探针A3在乙腈溶液中具有良好好的溶解性。当激发波长为362nm时，探针分子A3具有良好的荧光发射性能，荧光强度为370（如图3）。
[0012]2、荧光探针A3荧光识别Hg
2+
和Fe
3+
在荧光探针A3的CH3CN/H2O(1:9, v/v)溶液（C
A3
=2
×
10
‑5M）中，分别加入5倍当量（相对于荧光探针A3）的Cu
2+
, Pb
2+
, Cr
3+
, Co
2+
, Ni
2+
, Cd
2+
, Zn
2+
, Ag
2+
, Ca
2+
, Mg
2+
, Al
3+
, Hg
2+
, Fe
3+
的水溶液。结果发现，Hg
2+
的加入可以使A3的CH3CN/H2O(1:9, v/v)溶液的荧光显著增强，Fe
2+
的加入可以使A3的CH3CN/H2O(1:9, v/v)溶液的荧光猝灭，而其它金属阳离子的加入不能使A3CH3CN//H2O(1:9, v/v)溶液的荧光发生显著变化（如图3所示），说明荧光探针A3可用于Hg
2+
，Fe
3+
的选择性荧光识别。
[0013]抗干扰实验结果表明，其他金属阳离子的存在对荧光探针A3识别Hg
2+
，Fe
3+
没有任何干扰（如图4、5所示）。
[0014]荧光滴定实验表明，荧光探针A3对Hg
2+
，Fe
3+
的最低检测限分别为2.21
ꢀ×
10
‑6M、2.99
ꢀ×
10
‑6M（如图6、7、8、9所示），灵敏度高。
[0015]3、荧光探针A3
‑
Hg
2+
荧光识别I
‑
在荧光探针A3
‑
Hg
2+
的CH3CN/H2O(1:9, v/v)溶液（C
A3
‑
Hg2+
=2
×
10
‑5M）中，分别加入10倍当量（相对于荧光探针A3）的F
‑
, Cl
‑
, Br
‑
, I
‑
, AC
‑
, H2PO4‑
, HSO4‑
, ClO4‑
, NO3‑
, N3‑
, SO3‑
的水溶液。结果发现，I
‑
的加入可以使A3
‑
Hg
2+
的CH3CN/H2O(1:9, v/v)溶液的荧光显著减弱，而其它阴离子离子的加入不能使A3
‑
Hg
2+
CH3CN//H2O(1:9, v/v)溶液的荧光发生显著变化（如图10所示），说明荧光探针A3
‑
Hg
2+
可用于I
‑
的选择性荧光识别。
[0016]抗干扰实验结果表明，其他金属阳离子的存在对荧光探针A3
‑
Hg
2+
识别I
‑
没有任何干扰（如图11所示）。
[0017]荧光滴定实验表明，荧光探针A3
‑
Hg
2+
对I
‑
的最低检测限分别为4.10
ꢀ×ꢀ
10
‑6M（如图12、13所示），灵敏度高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种萘苯丙吡喃酮荧光探针在检测汞离子、铁离子中的应用，其特征在于：所述萘苯丙吡喃酮荧光探针的结构式为：。2.如权利要求1所述的一种萘苯丙吡喃酮荧光探针在检测汞离子、铁离子中的应用，其特征在于：在萘苯丙吡喃酮荧光探针的CH3CN/H2O溶液中，分别加入Cu
2+
, Pb
2+
, Cr
3+
, Co
2+
, Ni
2+
, Cd
2+
, Zn
2+
, Ag
2+
, Ca
2+
, Mg
2+
, Al
3+
, Hg
2+
, Fe
3+
的水溶液，只有Hg
2+
的加入能使荧光探针的CH3CN/H2O溶液的荧光显著增强；只有Fe
3+
的加入能使荧光探针的CH3CN/H2O溶液荧光猝灭； CH3CN/H2O溶液中，CH3CN与H2O的体积比为1:9。3.一种萘苯丙吡喃酮荧光探针在连续检测碘离子中的应用，其特征在于：所述萘苯丙吡喃酮荧光探针的结构式为：。4.如权利要求3所述的一种萘苯丙吡喃酮荧光探针在连续检测碘离子中的应用，其特征在于：在萘苯丙吡喃酮荧光探针的CH3CN/H2O溶液中，加入Hg
2+
使得荧光显著增强并形成A3
‑
Hg
2+
，再向其中分别加入F
‑
, Cl
‑
, Br
‑
, I
‑
, AC
‑
, H2PO4‑
, HSO4‑
, ClO4‑
, NO3‑
, N3‑
, SO3‑
的水溶液，只有I
‑
的加入能使A3
‑
Hg2的荧光显著减弱；CH3CN/H2O溶液中，CH3CN...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢永强，韩明明，陈晖，刘雄，施小宁，李琳，张浩波，任春燕，
申请(专利权)人：甘肃中医药大学，
类型：发明
国别省市：