一種熒光檢測次氯酸的試劑和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熒光檢測次氯酸的試劑和方法。所述的試劑是2,2'?((1E,1'E)?((苯基脲二基)二(4,1?亞苯基)二(乙烯2,1?取代基)二(1,3,3?三甲基?3H?吲哚?1?鎓)碘化物，簡稱PPEI。所述的檢測方法是基于PPEI，在pH為7.0的HEPES溶液中定量地檢測次氯酸的含量。該檢測方法，對次氯酸顯示了高的靈敏度和選擇性，檢測過程簡便、靈敏、快速，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
【專利說明】
一種熒光檢測次氯酸的試劑和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及次氯酸檢測技術(shù)，具體涉及一種試劑及其合成方法，以及這種試劑在 檢測次氯酸中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為生物體內(nèi)最重要的一種活性氧，次氯酸根及其質(zhì)子化形式下的次氯酸，通常 是在過氧化氫與氯離子反應(yīng)生成的，整個(gè)過程中需要過氧化物酶對反應(yīng)進(jìn)行催化。次氯酸 根與我們的生活息息相關(guān)，例如生活中常見的漂白水、消毒液的主要成分就是次氯酸鈉。次 氯酸根參與眾多的生理、病理過程，在生物體中起到重要的作用。因?yàn)榇温人峥梢耘c生物體 中的多種生物分子反應(yīng)，例如脂肪酸、膽固醇，以及多種蛋白質(zhì)，特別其殺菌消毒能力直接 影響到生物體的健康狀況。目前，關(guān)于次氯酸的分析方法主要有碘還原滴定法(APHA，AWWA， WPCF,Metodos Normalizados para el Analisis de Aguas Pota-blesy Residuals，Diaz de Santos，Madrid，1992，pp.55-61)，電化學(xué)分析法(段春霞，田蕾，烏英嘎，王成軍，海泉· 電位滴定法測定脫次氯酸電解液中次氯酸鈉和過氧化氫的含量[J].中國氯堿，2011，12: 38-39)，色譜法(高春麗，祖如松.離子色譜法測定飲用水中嗅酸根次氯酸根氯酸根[J].中 國衛(wèi)生工程學(xué)，2004,3(2): 109-110) ·
[0003] 在本發(fā)明中，合成了一種基于1，8_萘二甲酰亞胺的化合物，通過次氯酸和化合物 在反應(yīng)前后熒光的變化，實(shí)現(xiàn)次氯酸的檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種選擇性好、靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間快、檢測限低的定量檢測 次氯酸的試劑，以及該試劑在次氯酸檢測中的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明提供一種熒光檢測次氯酸的試劑，它是2,2'_((^，11)_ ((phenylazanediyl)bis(4,l-phenylene))bis(ethene-2,l-diyl))bis(l,3,3- t;rimethyl-3H-indol-1-ium)iodide，簡稱：PPEI，中文名稱：2,2'-((lE，l'E)-((苯基脈二 基)二(4，1-亞苯基)二（乙烯2，1-取代基)二（1，3,3-三甲基-3H-吲哚-1-鑰)碘化物，其結(jié)構(gòu) 式：
[0006]
12 PPEI的合成方法，步驟為： 2 將4-溴-1，8-萘二甲酸酐和正丙胺按摩爾比1:1.1在乙醇中回流，減壓蒸餾除去溶 劑，冰乙酸重結(jié)晶得到白色固體N-正丙基-4-溴-1，8-萘二甲酸酐；
[0009] 在CuS〇4 · 5H20催化下，將N-正丙基-4-溴-1，8-萘二甲酸酐和甲醇鈉按摩爾比1: 1.1在甲醇中回流8h，反應(yīng)完成后加入lmol/L鹽酸，抽濾，水洗干燥，濾餅用二氯甲烷過柱， 得到白色固體N-正丙基-4-甲氧基-1，8-萘二甲酸酐；
[0010] 將白色固體N-正丙基-4-甲氧基-1，8-萘二甲酸酐在55 %HI中回流10h，反應(yīng)液倒 入蒸餾水中，抽濾，水洗，干燥，得到淡黃色固體N-正丙基-4-羥基-1，8-萘二甲酸酐；
[0011] 將淡黃色固體N-正丙基-4-羥基-1，8-萘二甲酸酐和烏洛托品按摩爾比1:4加入到 三氟乙酸中，120°C下回流10h，再加入適量的氯仿和鹽酸，攪拌過夜，分液，有機(jī)相旋干，乙 醇重結(jié)晶得到黃色固體N-正丙基-3-甲酰基-4-羥基-1，8-萘二甲酸酐；
[0012] 將黃色固體N-正丙基-3-甲酰基-4-羥基-1，8-萘二甲酸酐和1，2，3，3-四甲基-3H- 吲哚碘化物按摩爾比1:1.1的比例在哌啶催化下乙醇中回流l〇h，冷卻后抽濾，濾餅用乙醇 洗滌，干燥得到紅棕色固體PPEI。
[0013]本發(fā)明提供的一種熒光檢測次氯酸的方法，是基于PPEI在pH為7.0的HEPES溶液中 定量地檢測次氯酸的含量。該檢測方法，對次氯酸顯示了高的靈敏度和選擇性，檢測過程簡 便、靈敏、快速，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。具體步驟為：
[0014] (1)、配制pH=7.0、濃度為10mmol/L的HEPES緩沖溶液，配制2mmol/L的PPEI的甲醇 溶液；
[0015] (2)、按體積比200:1，將HEPES-CH30H(1:1，pH 7 · 0)溶液和PPEI的甲醇溶液加到干 凈的熒光比色皿中，在熒光分光光度儀上檢測，隨著待測樣的加入，620nm的熒光強(qiáng)度逐漸 減弱，515nm的熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)；
[0016] (3)、把2000yL的HEPES-CH30H( 1:1，pH 7 · 0)溶液、10yL的PPEI的甲醇溶液加到另 一個(gè)熒光比色皿中，分別再加入次氯酸鈉溶液的體積為1〇、20、30、40、50、60、70、80、90、 100、110、120、130、140、150yL時(shí)，在熒光分光光度儀上測定620nm和515nm對應(yīng)的熒光強(qiáng)度， 計(jì)算 620nm 和 515nm 處的熒光強(qiáng)度比（I62Q/I515)分別為 0.1559、0.3012、0.3759、0.4525、 0·5571、0·6921、0·7967、0·9389、1.0286、1.1056、1.1923、1.3005、1.4373、1.6096、1.7265， 以次氯酸鈉濃度為橫坐標(biāo)，以I62Q/I515為縱坐標(biāo)繪制圖，得到次氯酸鈉濃度的工作曲線；線 性回歸方程為：1515/1620 = 0.01076C+0.05415，C 的單位為 ymol/L;
[0017] (4)、將HEPES-CH30H(l:l，pH7.0)溶液2000μL和PPEI甲醇溶液10μL加到干凈的熒 光比色皿中，用微量進(jìn)樣器吸取Vyl待測樣品溶液，加入到此干凈的熒光比色皿中，在熒光 分光光度儀上檢測，將測得的熒光強(qiáng)度代入步驟(3)的線性回歸方程，得到濃度c，待測樣品 Cf·祥=2000yL X c X 10-6/VyL，即可求得次氯酸的濃度。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：1、檢測體系成本低廉;2、本發(fā)明的 檢測方法，對次氯酸顯示了高的靈敏性和選擇性;3、檢測手段簡單，只需要借助熒光分光光 度儀即可實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】：
[0019 ]圖1 a實(shí)施例1制備的PPEI的核磁氫譜圖
[0020]圖1 b實(shí)施例1制備的PPE I的核磁碳譜圖 [0021]圖lc實(shí)施例1制備的PPEI的質(zhì)譜圖
[0022]圖2實(shí)施例2PPEI與次氯酸鈉作用的熒光發(fā)射圖 [0023]圖3實(shí)施例3PPEI與各種分析物的熒光柱狀圖
[0024] 圖4實(shí)施例4測定次氯酸鈉的工作曲線
[0025] 圖5實(shí)施例5測定樣品的熒光發(fā)射圖
【具體實(shí)施方式】：
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 60mL乙醇中，加入4-溴-1，8_萘二甲酸酐8.312g(30mmol)和正丙胺3.218mL (33mmol)，回流5h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾除去溶劑，粗產(chǎn)物用蒸餾水洗滌，真空干燥，再用冰 乙酸重結(jié)晶得到白色固體N-正丙基-4-溴-1，8-萘二甲酸酐8.496g，產(chǎn)率89.3 % ;
[0028] 60mL甲醇中，加入N-正丙基-4-溴-1，8-萘二甲酸酐7 · 925g( 25mmol)、甲醇鈉 1.485g(27.5mmol)和催化量的CuS〇4 · 5H20，回流8h，反應(yīng)完成后將反應(yīng)液濃縮，加入30mL的 lmol/L鹽酸，抽濾，濾餅用蒸餾水洗滌并真空干燥，二氯甲烷做洗脫劑過柱，得到白色固體 N-正丙基-4-甲氧基-1，8-萘二甲酸酐5.974g，產(chǎn)率88.8 % ;
[0029] N-正丙基-4-甲氧基-1,8-萘二甲酸酐5.382g(20mmol)加入到20mL55%的HI溶液 中，回流l〇h，之后反應(yīng)液倒入蒸餾水中，抽濾，濾餅用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到淡黃色固 體N-正丙基-4-羥基-1，8-萘二甲酸酐4.821g，產(chǎn)率94.5 % ;
[0030] N-正丙基-4-羥基-1,8-萘二甲酸酐 3.827g(15mmol)和烏洛托品 8.411g(60mmol) 加入到20mL三氟乙酸中，120°C下回流10h，反應(yīng)完成后將反應(yīng)液倒入100mL氯仿和100mL的 1M鹽酸混合溶液中，常溫?cái)嚢柽^夜，分液得有機(jī)相，水相用氯仿洗滌(30mL*3)，合并有機(jī)相， 用無水硫酸鈉干燥，旋干有機(jī)相后用乙醇重結(jié)晶得到黃色固體N-正丙基-3-甲?；?4-羥 基-1，8-萘二甲酸酐3 · 170g，產(chǎn)率74 · 7 % ;
[0031] N-正丙基-3-甲?；?4-羥基-1，8-萘二甲酸酐0.566g (2mmo 1)和1，2，3，3-四甲基- 3H-吲哚碘化物0.662g(2.2mmol)，溶解在20mL乙醇中，在100yL哌啶催化下回流10小時(shí)，冷 卻后抽濾，濾餅用乙醇洗滌（5mL*3)，真空干燥得到紅棕色固體，即為目標(biāo)化合物PPEI， 1.030g,產(chǎn)率 91.0%。
[0032] ΧΗ NMR(DMS0-d6,)：58.71(s,lH),8.54(d,2H,J=14.1),8.36(d,lH,J = 7.4),8.07 (s,lH),7.72(d,lH,J = 7.2) ,7.60(m,2H),7.50(t,lH,J = 7.5),7.40(s,lH) ,4.00(t,2H,J = 6.8)，3.85(s，3H)，1.77(s，6H)，1.63(m，2H，J=14.4,7.0)，0.92(t，3H，J = 7.3)(圖la);13C 匪R(DMS〇-d6,150MHz) :δ(ρρπι) :11.97,21.51,27.21,32.97,41.18,50.50,113.51， 119.52,122.28,122.99,125.53,127.02,128.99,132.00,132.53,142.50,163.02,164.05, 180.22(圖113);元素分析（。&1。(1.%打(^〇281127預(yù)2〇3:(：，59.37，!1，4.80，14.95，發(fā)現(xiàn)：(：， 59.34，H，4.82，N，4.98;ESI-MS m/z:[PPEI-I]+439·2017·(圖lc)
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 配制pH=7.0、濃度為lOmmol/L的HEPES緩沖溶液，并用甲醇配制2mmol/L的PPEI溶 液;把2000yL的HEPES-CH30H(1:1，pH 7.0)溶液及10yL的PPEI甲醇溶液加到干凈的熒光比 色皿中，取次氯酸鈉的溶液，逐漸用微量進(jìn)樣器加到此比色皿中，邊加樣邊在熒光分光光度 儀上檢測，隨著次氯酸鈉的加入，620nm的熒光強(qiáng)度逐漸減弱，515nm的熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。 熒光發(fā)射圖見圖2。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] 配制pH=7.0、濃度為10mmol/L的HEPES緩沖溶液，并用甲醇配制2mmol/L的PPEI溶 液;在14個(gè)熒光比色皿中，各加入2000μL的HEPES-CH30H(l:l，pH7.0)溶液和10μL的PPEI甲 醇溶液，再分別加入150yL的次氯酸鈉，以及500yL的各種分析物：H2〇2，C10 2-，0N00-，F(xiàn)-， C103-，CN-，N〇2-，S2-，SCN-，Mn〇4-，Cl〇4-，⑶32-and P2〇74-在熒光分光光度儀上檢測，繪制不同 分析物對應(yīng)的620nm和515nm處的熒光強(qiáng)度比（I62Q/I515)的柱狀圖，（見圖3KH0C1使得PPEI 的I62Q/I515由0.1030變至丨」1.7265,其它的分析物基本沒有引起PPEI的I62Q/I515變化。
[0037]經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，其它分析物不干擾體系對次氯酸的測定。
[0038] 實(shí)施例4
[0039] 配制pH=7.0、濃度為10mmol/L的HEPES緩沖溶液，并用甲醇配制2mmol/L的PPEI溶 液，用蒸餾水配制2mmol/L的次氯酸鈉溶液;把2000yL的HEPES-CH30H(1:1，pH 7.0)溶液和 10yL的PPEI甲醇溶液加到熒光比色皿中，分別再加入次氯酸鈉溶液的體積為10、20、30、40、 50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、15(^1^時(shí)，在熒光分光光度儀上測定62011111和51511111 對應(yīng)的熒光強(qiáng)度，計(jì)算620nm和515nm處的熒光強(qiáng)度比（I62Q/I515)分別為0.1559、0.3012、 0.3759、0.4525、0.5571、0.6921、0.7967、0.9389、1.0286、1.1056、1.1923、1.3005、1.4373、 1.6096、1.7265，以次氯酸鈉濃度為橫坐標(biāo)，以I62Q/I515為縱坐標(biāo)繪制圖，得到次氯酸鈉濃度 的工作曲線;線性回歸方程為：1515/162〇 = 0.01076〇+0.05415，(3的單位為以111〇1/1;見圖4。 [0040] 實(shí)施例5
[〇〇411 配制ρΗ=7·0的的HEPES(10mm〇l/L)緩沖溶液，配制2mmol/L的次氯酸水溶液，并用 甲醇配制2mmol/L的PPEI溶液；把2000yL的HEPES-CH30H( 1:1，pH 7.0)溶液和 10yL的PPEI甲 醇溶液加到干凈的熒光比色皿中，取次氯酸的溶液85yL，用微量進(jìn)樣器加到此比色皿中，同 時(shí)在熒光光譜儀上測定620nm和515nm對應(yīng)的熒光強(qiáng)度，計(jì)算620nm和515nm處的熒光強(qiáng)度比 (162〇/1515)為0.9722，通過實(shí)施例3的線性回歸方程，求得〇 = 85.32\10-6111〇1/1，偏差為 0.38% ;見圖5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種試劑PPEI，其特征在于，結(jié)構(gòu)式為：2. 如權(quán)利要求1所述的一種試劑PPEI的合成方法，其特征在于，步驟為： 將4-漠-1,8-糞二甲酸酢和正丙胺按摩爾比1:1.1在乙醇中回流，減壓蒸饋除去溶劑， 冰乙酸重結(jié)晶得到白色固體N-正丙基-4-漠-1,8-糞二甲酸??； 在CuS〇4 · 5此0催化下，將N-正丙基-4-漠-1,8-糞二甲酸酢和甲醇鋼按摩爾比1:1.1在 甲醇中回流化，反應(yīng)完成后加入Imol/L鹽酸，抽濾，水洗干燥，濾餅用二氯甲燒過柱，得到白 色固體N-正丙基-4-甲氧基-1，8-糞二甲酸??； 將白色固體N-正丙基-4-甲氧基-1，8-糞二甲酸酢在55 % HI中回流lOh，反應(yīng)液倒入蒸 饋水中，抽濾，水洗，干燥，得到淡黃色固體N-正丙基-4-?基-1，8-糞二甲酸?。? 將淡黃色固體N-正丙基-4-徑基-1,8-糞二甲酸酢和烏洛托品按摩爾比1:4加入到Ξ氣 乙酸中，120°C下回流lOh，再加入適量的氯仿和鹽酸，攬拌過夜，分液，有機(jī)相旋干，乙醇重 結(jié)晶得到黃色固體N-正丙基-3-甲酯基-4-徑基-1,8-糞二甲酸??； 將黃色固體N-正丙基-3-甲酯基-4-徑基-1，8-糞二甲酸酢和1，2，3，3-四甲基-3H-日引噪 艦化物按摩爾比1:1.1的比例在贓晚催化下乙醇中回流lOh，冷卻后抽濾，濾餅用乙醇洗涂， 干燥得到紅棟色固體PPEI。3. 如權(quán)利要求1所述試劑PPEI在檢測次氯酸中的應(yīng)用。4. 一種巧光檢測次氯酸的方法:其特征在于，步驟為： (1) 、配制pH = 7.0、濃度為1 Ommo 1 /L的皿PES緩沖溶液，配制2mmo 1 /L的PPEI的甲醇溶 液； (2) 、按體積比200:1，將體積比1:1、pH 7.0的皿陽S-C出0H溶液和PPEI的甲醇溶液加到 干凈的巧光比色皿中，在巧光分光光度儀上檢測，隨著待測樣的加入，620nm的巧光強(qiáng)度逐 漸減弱，515nm的巧光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)； (3) 、把2000化的體積比1:1、抑7.0的肥陽S-C出0田容液、1化L的P陽I的甲醇溶液加到另 一個(gè)巧光比色皿中，分別再加入次氯酸鋼溶液的體積為1〇、20、30、40、50、60、70、80、90、 100、110、120、130、140、150化時(shí)，在巧光分光光度儀上測定620皿和515nm對應(yīng)的巧光強(qiáng)度， 計(jì)算620nm和515nm處的巧光強(qiáng)度比I62Q/I日1日分別為0.1559、0.3012、0.3759、0.4525、 0.5571、0.6921、0.7967、0.9389、1.0286、1.1056、1.1923、1.3005、1.4373、1.6096、1.7265， W次氯酸鋼濃度為橫坐標(biāo)，Wl62〇/l515為縱坐標(biāo)繪制圖，得到次氯酸鋼濃度的工作曲線；線 性回歸方程為：I日化/1620 = 0.01076C+0.05415，C的單位為ymol/L; (4) 、將體積比1:1、抑7.0的肥陽S-C出OH溶液2000化和PPEI甲醇溶液10化加到干凈的 巧光比色皿中，用微量進(jìn)樣器吸取化1待測樣品溶液，加入到此干凈的巧光比色皿中，在巧 光分光光度儀上檢測，將測得的巧光強(qiáng)度代入步驟(3)的線性回歸方程，得到濃度C，待測樣 品始贈(zèng)=2000化X c X ΙΟ-6/化L，即可求得次氯酸的濃度。
【文檔編號】G01N21/64GK105837558SQ201610255357
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】陰彩霞, 李劍芳, 劉濤, 霍方俊
【申請人】山西大學(xué)