一種利用活性染料熒光探針檢測(cè)鋁離子的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用活性染料熒光探針檢測(cè)鋁離子的方法，其特征在于，包括：將活性染料熒光探針溶于溶劑中，利用溶劑定容，得到探針儲(chǔ)備液，移取探針儲(chǔ)備液于容量瓶中，利用溶劑定容，得到探針溶液；步將鋁鹽溶于溶劑中，利用溶劑定容，得到鋁離子儲(chǔ)備液；確定熒光強(qiáng)度與鋁離子濃度的關(guān)系；取鋁離子待測(cè)液，在鋁離子待測(cè)液中加入步驟1中得到的探針溶液，利用溶劑定容，靜置一段時(shí)間后，檢測(cè)熒光強(qiáng)度，根據(jù)所測(cè)熒光強(qiáng)度與鋁離子濃度關(guān)系，確定鋁離子待測(cè)液中鋁離子的含量。
【專利說(shuō)明】
一種利用活性染料熒光探針檢測(cè)鋁離子的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于功能性活性染料及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種利用活性染料熒光探針 檢測(cè)鋁離子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自然界中的金屬離子與人類賴以生存的生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著密 不可分的關(guān)系，腦組織對(duì)鋁元素有親和性，腦組織中的鋁沉積過(guò)多，可使人記憶力減退、智 力低下、對(duì)老年人及兒童尤為突出，特別對(duì)腦組織及智力危害尤為明顯，引起行為異常、智 能障礙、運(yùn)動(dòng)震顫.反應(yīng)遲鈍等。但是，由于鋁中毒早期癥狀不明顯，往往被人們忽視，因而 造成的損失會(huì)更大。其次，影響鈣和磷的代謝，進(jìn)而影響骨骼的正常功能，造成骨脫鈣、骨萎 縮、骨密度降低、中老年人骨質(zhì)疏松癥和兒童佝僂病及牙齒生長(zhǎng)發(fā)育遲緩。鋁對(duì)生殖系統(tǒng)也 有損害，可使女性促黃體生成素和促卵泡素減少；男性睪酮下降，性功能低下和陽(yáng)痿，精子 數(shù)量減少，畸形率升高等。
[0003] 金屬離子的檢測(cè)方法經(jīng)歷了從傳統(tǒng)分析方法到儀器分析方法，從單一的檢測(cè)手段 到多種技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展過(guò)程。目前常用的分析檢測(cè)方法包括絡(luò)合滴定法、分光光度法、化 學(xué)發(fā)光分析法、電化學(xué)分析法、色譜法、原子光譜法和質(zhì)譜法等。其中，絡(luò)合滴定法和分光光 度法操作簡(jiǎn)單、設(shè)備經(jīng)濟(jì)，但誤差較大;化學(xué)發(fā)光分析法和電化學(xué)分析法靈敏度高，線性范 圍寬，但選擇性較差;色譜法技術(shù)相對(duì)先進(jìn)，常規(guī)指標(biāo)健全，但儀器維護(hù)費(fèi)用高，且檢測(cè)時(shí)間 較長(zhǎng);相對(duì)于上述幾種分析方法，光譜分析法種類豐富，各項(xiàng)性能優(yōu)異，常用于測(cè)定微量及 痕量金屬元素。目前，常用的光譜分析方法又可分為原子光譜法和分子光譜法。其中，分子 光譜法包括紫外-可見分光光度法，紅外光譜法，分子熒光光譜法和分子磷光光譜法等。熒 光光譜法以其優(yōu)異的靈敏度和響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)，而被廣泛開發(fā)利用，并逐步成為分析化 學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)等領(lǐng)域的重要檢測(cè)方法。
[0004]
【申請(qǐng)人】的中國(guó)專利201511027292.9, "一種鋅離子探針的功能性活性染料及其制 備方法和應(yīng)用"，詳細(xì)介紹了此熒光探針的制備方法。探針在DMF溶液中以1:1絡(luò)合鋅離子， 通過(guò)熒光光譜法利用372nm波長(zhǎng)的光激發(fā)，其線性范圍為0.05-lyM，檢測(cè)限為0. lyM。中國(guó)專 利201410354566.4"一種檢測(cè)鋁離子探針、制備方法及含有該探針的試劑盒"，2-羥基-1-萘 甲醛縮氨基脲，是一種對(duì)鋁離子有特異響應(yīng)的萘甲醛類席夫堿衍生物，該化合物在PH=6.0 的Tris-HCl緩沖溶液中對(duì)鋁離子有較好的識(shí)別能力。中國(guó)專利201410630250.3"一種熒光 探針的制備及其對(duì)Al 3+、C〇2+離子的快速檢測(cè)方法"，將8-羥基-久洛利定-9-甲醛和異煙肼 在乙醇中微波加熱回流制得針狀探針分子，將探針溶解在乙醇中分裝在螺口瓶中，既得10 i-l(T 5M的定性檢測(cè)鋁離子試劑。中國(guó)專利201510024203.9"特異性識(shí)別鋁離子的水溶性熒 光探針的制備方法及其應(yīng)用"，以對(duì)甲酰基苯甲酸甲酯、二甘醇胺形成席夫堿在還原肼解， 然后和2-羥基-1萘甲醛反應(yīng)生成探針分子，其對(duì)鋁離子有較高的選擇性，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁離子的 高靈敏度檢測(cè)。
[0005] 羅丹明和希夫堿基團(tuán)都屬于生物友好型基團(tuán)，基于這兩類基團(tuán)的熒光探針在生物 檢測(cè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。而多通道離子探針又有著典型的減少分析時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。以羅丹明B 和對(duì)氨基苯甲酸甲酯為母體，通過(guò)進(jìn)一步反應(yīng)合成一種同時(shí)具有羅丹明B內(nèi)酰胺基團(tuán)和席 夫堿結(jié)構(gòu)的多通道活性染料類離子探針。
【申請(qǐng)人】期望該化合物在通過(guò)內(nèi)酰胺環(huán)的斷裂實(shí)現(xiàn) "OFF-ON"型開關(guān)離子檢測(cè)的同時(shí)，還可以通過(guò)席夫堿結(jié)構(gòu)中具有孤對(duì)電子的原子實(shí)現(xiàn)與金 屬離子的配位。以上兩種通道協(xié)同或分別作用即實(shí)現(xiàn)了多通道熒光探針的設(shè)計(jì)。三聚氯氰 作為一種常用的活性修飾基團(tuán)，也被引入到分子設(shè)計(jì)中，以實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)物的活性設(shè)計(jì)。
[0006] 經(jīng)查閱中國(guó)專利發(fā)現(xiàn)，利用熒光光譜法檢測(cè)鋁離子的專利非常少，而且沒有專利 上面注明探針和鋁離子濃度之間所呈現(xiàn)的關(guān)系，更沒有標(biāo)明對(duì)鋁離子的檢測(cè)范圍和檢測(cè) 限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用活性染料熒光探針檢測(cè)鋁離子的方 法，該活性染料對(duì)鋁離子有很好的選擇性，在污水處理應(yīng)用中不僅方便而且具有較好的使 用效果。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用活性染料熒光探針檢測(cè)鋁離子的 方法，其特征在于，包括:利用活性染料熒光探針配制探針溶液，在鋁離子待測(cè)液中加入所 述的探針溶液，利用溶劑定容，靜置一段時(shí)間后，檢測(cè)熒光強(qiáng)度，根據(jù)熒光強(qiáng)度與鋁離子濃 度關(guān)系，確定鋁離子待測(cè)液中鋁離子的含量;其中，所述的活性染料熒光探針的結(jié)構(gòu)式為：
[0010] 優(yōu)選地，所述的"利用活性染料熒光探針配制探針溶液"的具體步驟包括:將活性 染料熒光探針溶于溶劑中，利用溶劑定容，得到探針儲(chǔ)備液，移取探針儲(chǔ)備液于容量瓶中， 利用溶劑定容，得到探針溶液。
[0011] 更優(yōu)選地，所述的溶劑皆為N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。
[0012] 更優(yōu)選地，所述的探針貯備液的濃度為〇 ? 9 X 10-3M~1 ? 1 X 10-3M。
[0013] 更優(yōu)選地，所述的探針溶液濃度為〇 ? 8 X 10-4M~1 ? 2 X 10-4M。
[0014] 優(yōu)選地，所述的熒光強(qiáng)度與鋁離子濃度關(guān)系的確定方法包括：
[0015] 步驟1:將鋁鹽溶于溶劑中，利用溶劑定容，得到鋁離子儲(chǔ)備液;移取鋁離子儲(chǔ)備液 于容量瓶中，利用溶劑定容，得到不同濃度的鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0016] 步驟2:在鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入步驟1中得到的探針溶液，利用溶劑定容，靜置一 段時(shí)間后，檢測(cè)熒光強(qiáng)度，確定熒光強(qiáng)度與鋁離子濃度的關(guān)系；
[0017 ]更優(yōu)選地，所述的步驟1中的鋁離子儲(chǔ)備液的濃度為〇 ? 85 X 10-2M~1 ? 15 X 10-2M。
[0018]更優(yōu)選地，所述的步驟1中的"將鋁鹽溶于溶劑中，利用溶劑定容，得到鋁離子儲(chǔ)備 液"中的溶劑為去離子水，"移取鋁離子儲(chǔ)備液于容量瓶中，利用溶劑定容，"中的溶劑為 DMF〇
[0019] 更優(yōu)選地，所述的步驟2中的溶劑由DMF 90vol%~lOOvol%和水Ovol%~ lOvol% 組成。
[0020] 更優(yōu)選地，所述的步驟2中的"檢測(cè)熒光強(qiáng)度"時(shí)，采用的激發(fā)波長(zhǎng)為385nm-395nm〇 [0021 ] 優(yōu)選地，所述的步驟2中的靜置時(shí)間為58min~62min。
[0022]優(yōu)選地，所述的活性染料熒光探針對(duì)鋁離子待測(cè)液的檢測(cè)限為11.8nM- 13.8nM。
[0023] 本發(fā)明利用活性染料作為探針，通過(guò)活性染料的熒光強(qiáng)度隨著鋁離子溶液濃度的 增加而增加，當(dāng)鋁離子濃度達(dá)到一定值后熒光強(qiáng)度保持不變的特性，對(duì)溶液中的鋁離子進(jìn) 行高靈敏檢測(cè)。本發(fā)明的熒光探針含有酰胺基團(tuán)和羅丹明B內(nèi)酰胺基團(tuán)，酰胺基團(tuán)中間含有 碳氮雙鍵和苯環(huán)上的酚羥基以及能與纖維結(jié)合的三嗪基團(tuán)，其中的一些基團(tuán)對(duì)鋁離子具有 識(shí)別作用。其機(jī)理在于:在Al 3+識(shí)別過(guò)程席夫堿與羅丹明基團(tuán)協(xié)同作用通過(guò)1:2絡(luò)合比實(shí)現(xiàn) 配位，但并未誘導(dǎo)羅丹明內(nèi)酰胺開環(huán)。活性染料熒光探針和鋁離子在DMF溶液中的絡(luò)合比為 1:2。絡(luò)合常數(shù)分為3.51 X lOt1~3.91 X 104M'通過(guò)熒光光譜法利用390nm波長(zhǎng)激發(fā)來(lái)檢 測(cè)鋁離子的含量。在濃度為0.1yM-20yM范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性范圍，線性相關(guān)系數(shù)為 0.995,其檢測(cè)限12.8nM。本發(fā)明的熒光探針合成方法在本
【申請(qǐng)人】申請(qǐng)的中國(guó)專利 "201511027292.9"中有詳細(xì)介紹。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0025] (1)本發(fā)明中的功能性活性染料熒光探針對(duì)鋁離子有很好的選擇性，在污水處理 應(yīng)用中不僅方便而且具有較好的使用效果；
[0026] (2)本發(fā)明中功能性活性染料熒光探針為固體粉末，便于使用貯藏，并且合成方法 簡(jiǎn)單、收率高、成本低，應(yīng)用前景良好；
[0027] (3)本發(fā)明將熒光探針與活性染料相結(jié)合，一般的熒光探針只是單一的檢測(cè)重金 屬離子，而這功能性活性染料熒光探針與纖維結(jié)合可設(shè)計(jì)功能性的纖維，檢測(cè)和吸附金屬 離子。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1為實(shí)施例3中熒光探針加入鋁離子后的熒光變化圖譜;在圖1中，橫坐標(biāo)為熒光 發(fā)射波長(zhǎng)(nm)，縱坐標(biāo)為熒光強(qiáng)度。
[0029] 圖2為實(shí)施例4中熒光探針（濃度為10yM)在DMF溶液中對(duì)鋁離子的熒光光譜響應(yīng) 圖；在圖2中，橫坐標(biāo)為熒光發(fā)射波長(zhǎng)(nm)，縱坐標(biāo)為熒光強(qiáng)度(激發(fā)波長(zhǎng)為390nm)，圖中曲 線分別代表加入不同濃度的鋁離子熒光強(qiáng)度變化曲線（濃度依次為0yM、0.5y、lyM、2yM、3y M、4uM、6uM、8tiM、1 OuM、12uM、14uM、16uM、18虛、2 OuM)。
[0030] 圖3為實(shí)施例5中DMF溶液中10yM的探針熒光強(qiáng)度隨加入鋁離子時(shí)間變化曲線(Aex = 390nm)。橫坐標(biāo)為加入鋁離子的時(shí)間，縱坐標(biāo)為熒光強(qiáng)度。
[0031]圖4為實(shí)施例6中探針相對(duì)熒光強(qiáng)度F/F〇和Al3+濃度線性關(guān)系曲線(Aex= 390nm)，在 圖4中，橫坐標(biāo)為鋁離子濃度，縱坐標(biāo)為強(qiáng)光強(qiáng)度的比值(其中F〇和F分別表示加入離子前后 所測(cè)的探針體系的熒光強(qiáng)度）。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。以下實(shí)施例中所述的熒光探針或活性染料熒光探針的結(jié)構(gòu)式為式(I)。
[0033]實(shí)施例1:活性染料熒光探針的合成 [0034] (1)羅丹明B酰肼的合成
[0035] 取100mL三口燒瓶，稱取1.200g(2.5mmol)羅丹明B溶于30mL無(wú)水乙醇中，室溫下劇 烈攪拌并緩慢向內(nèi)滴加lmL( 19.8_〇1過(guò)量)98%水合肼。78°C加熱回流2小時(shí)至溶液由暗紫 色變?yōu)槌吻妩S色。反應(yīng)完成后冷卻至室溫，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除溶劑和過(guò)量水合肼，得淡黃 色羅丹明B酰肼粗產(chǎn)物。取50mL新配置1M HC1加入粗產(chǎn)物中，產(chǎn)物溶解呈粉紅色溶液狀。攪 拌下向溶液中緩慢加入1M NaOH，調(diào)節(jié)pH值至9-10之間。當(dāng)NaOH逐滴加入到混合液中時(shí)，溶 液pH調(diào)節(jié)至6左右時(shí)開始有淡粉色絮狀沉淀析出。過(guò)濾并3次用15ml去離子水洗滌沉淀得純 凈的羅丹明B酰肼產(chǎn)品。放入50°C真空干燥箱內(nèi)干燥至恒重，最終可得淡粉紅色粉末狀產(chǎn) 物。最高產(chǎn)率可得80% ATII^KBr) :v = 3450cm-1(NH2); 1619cm-HN-C:。）； 1225cm-、1270cm ―1 (C6H6-〇); 825cm-1，786cm-1，762cm-1，703cm- 1 (N-H)匪R(400MHz，DMSO，298K，S/ppm): 8.58(S，2H)，7.97(d，J = 8.4Hz，2H)，7.43-7.51(m，8H)，7.11(d，J = 6.8Hz，2H)，6.48(d，J = 8.0Hz，4H)，6.42(d，J = 2.0Hz，4H)，6.22(d，J = 2.4Hz，2H)，6.19(d，J = 2.4Hz，2H)，3.30(q， J = 11.2Hz，16H)，1.14(t，J = 11.2Hz，24H)。
[0036] (2) 4-氨基水楊醛苯甲酰肼腙(簡(jiǎn)稱P)的合成
[0037] 取2.000g(13.2mmol)對(duì)氨基苯甲酸甲酯溶于20ml無(wú)水乙醇中，室溫下劇烈攪拌并 緩慢向內(nèi)滴加 lml (19.8mmo 1)98 %水合肼。78°C加熱回流8小時(shí)至溶液呈淡黃色溶液。旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀進(jìn)行旋蒸除盡過(guò)量的水合肼和溶劑，得白色對(duì)氨基苯甲酰肼粗品。取1.600g (10 ? 5mmol)對(duì)氨基苯甲酰肼溶解于20ml無(wú)水乙醇中，攪拌狀態(tài)下將1 ? 3ml (11_31)98%水 楊醛緩慢滴加至三頸瓶中，加熱78°C回流0.5h，混合物冷卻至室溫可得對(duì)氨基苯甲酰水楊 醛腙(簡(jiǎn)稱P)粗品。無(wú)水乙醇多次重結(jié)晶即可得純品，過(guò)濾得金黃色片狀晶體。干燥并稱重。 對(duì)氨基苯甲酰肼和水楊醛反應(yīng)生成4-氨基水楊醛苯甲酰肼腙最高產(chǎn)率可達(dá)86% ATIR (KBr) ：v = 3434cm_1(〇H) ；3256cm_1(NH2)；1680cm_1a657cm_1(C = 0) ；3054cm_1a603cm_1, 1566cm-S 1521cm-HC6H6) ;1274(〇0)。11 匪R(400MHz，DMS0，298K，S/ppm): 5.76(2H，s)， 6.96-7.03(2H，m)，7.40-7.48(lH，m)，7.54-7.52(lH，d，J = 8.2Hz)，7.70-7.72(2H，d，J = 7.9Hz),8.04-8.06(2H,dJ = 8.6Hz),9.01(lH,s)ai.l3(lH,s)a2.65(lH,s)〇MS(ESI),m/ z:256.0[M+H]-。
[0038] (3)中間產(chǎn)物R1的合成
[0039] 將lOOmL無(wú)水THF的294? 7mg(l ? 60mmol)三聚氯氰、604mg(4? 38mmol)K2C〇3混合液加 入氮?dú)獗Ｗo(hù)的250mL三口燒瓶中，冰水浴控制溫度為0-5°C (0°C )，攪拌狀態(tài)下逐滴加入50mL 763.6mg( 1.60mmol)羅丹明B酰肼的THF溶液，30min左右滴加完成。繼續(xù)攪拌9h，用薄層色譜 (TLC)跟蹤至反應(yīng)結(jié)束，展開劑為石油醚/乙酸乙酯/氯仿(體積比=3:1:4)。過(guò)濾，多次水洗 并真空干燥至恒重后得R1 產(chǎn)物，產(chǎn)率82% ATII^KBr) :v = 3438cm-HMfe) ;3054cm-SieOQcm ―1，1538cm-HCsHs); 1715cm-HC = 0); 1498cm-1(三嗪）；1316cm-HC-N);516cm-SsSOcm-HC-Cl)〇
[0040] H NMR(400MHz，DMS0，298K，S/ppm):1?16(t，12H，J = 7?0Hz，NCH2CH3)，3?33(q，8H， J = 7.0Hz，NCH2CH3)，6.31-6.29(m，4H，ArH)，6.66-6.63(m，2H，ArH)，7.20(d，lH，J = 8Hz， ArH),7.61-7.53(m,2H,ArH),8.01(daH ,J = 8.0Hz,ArH)〇 [00411 (4)活性染料熒光探針的合成
[0042] 取250ml的三口燒瓶，將603mg( 1. OOmmol )R1溶于20mL無(wú)水THF中，三口燒瓶?jī)?nèi)攪拌 并置于油浴鍋中，N2保護(hù)下恒溫保持40-45°C (最佳42°C)左右。稱取0.16gNaHC03加入混合液 中作為縛酸劑控制體系的pH值。取268mg(1. OOmmo 1)的4-氨基水楊醛苯甲酰肼腙(P)，將其 溶于40ml的THF中，在攪拌狀態(tài)下緩慢滴加入三口燒瓶?jī)?nèi)。加熱50°C回流攪拌反應(yīng)六小時(shí)， TLC跑板跟蹤至原料反應(yīng)完全。旋蒸濾液除去溶劑，固體產(chǎn)物多次用少量蒸餾水洗滌，真空 干燥箱內(nèi)烘干至恒重，得最終產(chǎn)物活性染料熒光探針。
[0043] FTIR(KBr)：v = 3435cm_1(NH2) ；2957cm_1,2926cm_1(CH2)；1724cm_1a620cm _1(C = 0); 1603cm-1，1566cm-S 1521cm-HC6H6); 1271cm-HC-N) 〇
[0044] H NMR(400MHz，DMS0，298K，S/ppm):1?23-1?07(m，12H，NCH2CH3)，4?28-2?24(m， 8H，NCH2CH3)，7.02-6.99(m，6H，ArH)，7.43-7.38(m，4H，ArH)，6.97-6.95(m，4H，ArH)，7.72-7.68(m，4H，ArH)，9.01(s，lH)，11.06(s，lH)，11.16(s，lH)。
[0045] MS(ESI)，m/z:828.5[M-H]+。
[0046] 實(shí)施例2
[0047] 配置8 X 1(T6M九水硝酸鋁作為鋁離子待測(cè)液，應(yīng)用實(shí)施例1中合成的活性染料熒光 探針檢測(cè)其中的鋁離子的方法，具體步驟為：
[0048]步驟1:將實(shí)施例1合成的活性染料熒光探針溶于溶劑DMF中，利用溶劑DMF在100mL 容量瓶?jī)?nèi)定容，得到濃度為1 .ox 1(T3M的探針儲(chǔ)備液，移取探針儲(chǔ)備液于100mL容量瓶中，利 用溶劑DMF在100mL容量瓶?jī)?nèi)定容，得到濃度為1.0 X 1(T4M探針溶液；
[0049] 步驟2:將九水硝酸鋁溶于溶劑去離子水中，利用溶劑去離子水在100mL容量瓶?jī)?nèi) 定容，得到濃度為1 .〇X 1(T2M的鋁離子儲(chǔ)備液;移取鋁離子儲(chǔ)備液于100mL容量瓶中，利用溶 劑DMF定容，得到濃度為0. lyM、5yM、10yM、15yM、20yM的鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0050] 步驟3:在1 OmL鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入15mL步驟1中得到的探針溶液，利用由DMF 99vol%和水lvol%組成的溶劑在10ml容量瓶中定容，靜置60min后，采用激發(fā)波長(zhǎng)為 390nm，檢測(cè)熒光強(qiáng)度，結(jié)果為20.50、238.16、480.22、701.63、924.12,確定熒光強(qiáng)度與鋁離 子濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。
[0051] 步驟4:取lmL鋁離子待測(cè)液，在鋁離子待測(cè)液中加入1.5mL步驟1中得到的探針溶 液，利用由DMF 90vol%和水lOvol%組成的溶劑在10ml容量瓶中定容，靜置60min后，采用 激發(fā)波長(zhǎng)為390nm，檢測(cè)熒光強(qiáng)度，結(jié)果為380.46,根據(jù)所測(cè)熒光強(qiáng)度與鋁離子濃度關(guān)系，確 定鋁離子待測(cè)液中鋁離子的含量，結(jié)果為8. lyM。
[0052] 實(shí)施例3
[0053]在去離子水中加入含九個(gè)結(jié)晶水的硝酸鋁，得到100nM濃度的鋁離子溶液，將實(shí)施 例1中合成的熒光探針溶于DMF中，得到1 OyM濃度的熒光探針溶液，向15ml熒光探針溶液中 加入10ml鋁離子溶液，靜置30min后，激發(fā)波長(zhǎng)為390nm，測(cè)試熒光強(qiáng)度，探針與鋁離子的絡(luò) 合物在DMF溶液中的激發(fā)態(tài)吸收光譜與熒光發(fā)射光譜。如圖1所示，采用390nm光進(jìn)行激發(fā) (探針-Al 3+)絡(luò)合物，其發(fā)射峰位于455nm處，配體熒光探針（10iiM)在390nm激發(fā)波長(zhǎng)下測(cè)量 熒光強(qiáng)度。
[0054] 實(shí)施例4
[0055] 在去離子水中加入含九個(gè)結(jié)晶水的硝酸錯(cuò)，得到0yM、0.5ii、liiM、2iiM、3iiM、4iiM、6ii M、8yM、10yM、12yM、14yM、16yM、18yM、20yM濃度的鋁離子溶液，將實(shí)施例1中合成的熒光探針 溶于DMF中，得到1 OyM濃度的熒光探針溶液，向15ml熒光探針溶液中加入10ml鋁離子溶液， 靜置60min后，激發(fā)波長(zhǎng)為390nm，測(cè)試熒光強(qiáng)度。
[0056]熒光探針溶液在455nm左右處呈現(xiàn)熒光發(fā)射峰如圖2,隨著鋁離子加入濃度的增 大，在455nm處熒光發(fā)射峰強(qiáng)度也明顯增強(qiáng)。當(dāng)鋁離子濃度達(dá)到20yM時(shí)，配體熒光探針的熒 光強(qiáng)度幾乎不再隨離子濃度的增大而變化。
[0057] 實(shí)施例5:
[0058] 響應(yīng)時(shí)間的測(cè)定，對(duì)探針-Al3+的熒光強(qiáng)度的影響。具體步驟如下；
[0059] 步驟1:將實(shí)施例1合成的活性染料熒光探針溶于溶劑DMF中，利用溶劑DMF在100mL 容量瓶?jī)?nèi)定容，得到濃度為1 .〇X 1(T3M的探針儲(chǔ)備液，移取探針儲(chǔ)備液于100mL容量瓶中，利 用溶劑DMF在100mL容量瓶?jī)?nèi)定容，得到濃度為1.0 X 10、探針溶液，繼續(xù)稀釋得到10uM的探 針溶液；
[0060] 步驟2:將硝酸鋁（含九個(gè)結(jié)晶水）溶于溶劑去離子水中，利用溶劑去離子水在 100mL容量瓶?jī)?nèi)定容，得到濃度為1.0X1(T 2M的鋁離子儲(chǔ)備液;移取鋁離子儲(chǔ)備液于100mL容 量瓶中，利用溶劑DMF定容，得到濃度為0.5yM的鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0061 ] 步驟3:在lmL鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入1.5mL步驟1中得到的探針溶液，利用由DMF 99vol%和水lvol%組成的溶劑在100ml容量瓶中定容，靜置60min后，采用激發(fā)波長(zhǎng)為 390nm，檢測(cè)熒光強(qiáng)度。
[0062] 在去離子水中加入硝酸鋁(含九個(gè)結(jié)晶水），得到0.5iiM濃度的鋁離子溶液，將實(shí)施 例1中合成的熒光探針溶于DMF中，得到1 OyM濃度的熒光探針溶液，向15ml熒光探針溶液中 加入10ml鋁離子溶液，如圖3所示，當(dāng)在15ml熒光探針溶液中加入10ml鋁離子溶液后，其絡(luò) 合物的熒光強(qiáng)度隨時(shí)間的增加不斷的變化。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)加入Al 3+后10s即呈現(xiàn)出檢測(cè)信號(hào)， 隨著時(shí)間的增加，探針_A13+的熒光強(qiáng)度都在不斷的增加，探針-Al 3+大約在60min后趨于穩(wěn) 定，之后體系熒光強(qiáng)度幾乎不再隨時(shí)間的變化而產(chǎn)生明顯變化。
[0063] 實(shí)施例6
[0064] 基于Stern-Volmer理輪，測(cè)定探針（10虛)溶液在DMF: H20( 99:1)的混合溶劑中對(duì) Al3+進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的線性范圍和最低檢測(cè)限。
[0065] 步驟1:將實(shí)施例1合成的活性染料熒光探針溶于溶劑DMF中，利用溶劑DMF在100mL 容量瓶?jī)?nèi)定容，得到濃度為1 .〇X 1(T3M的探針儲(chǔ)備液，移取探針儲(chǔ)備液于100mL容量瓶中，利 用溶劑DMF在100mL容量瓶?jī)?nèi)定容，得到濃度為1.0 X 10-4M探針溶液；，繼續(xù)稀釋得到10uM的 探針溶液；
[0066] 步驟2:將硝酸鋁（含九個(gè)結(jié)晶水）溶于溶劑去離子水中，利用溶劑去離子水在 100mL容量瓶?jī)?nèi)定容，得到濃度為1.0X1(T 2M的鋁離子儲(chǔ)備液;移取鋁離子儲(chǔ)備液于100mL容 量瓶中，利用溶劑DMF定容，得到濃度為OyM、0.5y、lyM、2yM、3yM、4yM、6yM、8yM、1 OyM、12yM、 14yM、16yM、18yM、20yM濃度的的鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0067] 步驟3 .在10mL鋁離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入15mL步驟1中得到的探針溶液，利用由DMF 99vol %和水lvol %組成的溶劑在100ml容量瓶中定容，靜置60min后，采用激發(fā)波長(zhǎng)為 390nm，檢測(cè)熒光強(qiáng)度。
[0068] 向15ml探針溶液中加入10ml的鋁離子溶液，其鋁離子的濃度從0增加到2.0X 10 -5M，靜置60min后測(cè)試。探針在390nm激發(fā)光激發(fā)下無(wú)熒光產(chǎn)生。隨著Al3+的加入，熒光強(qiáng)度不 斷增強(qiáng)，根據(jù)Stern-Volmer方程：
[0069] F/Fo=l+KsvCq
[0070]其中Fo和F分別表示加入離子前后所測(cè)的探針體系的熒光強(qiáng)度，Ksv是增強(qiáng)常數(shù)，取 值為463.15，Cq為離子的濃度。探針體系熒光增強(qiáng)程度與離子濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系， 如圖4所示，通過(guò)計(jì)算線性回歸方程，線性相關(guān)系數(shù)為0.995，線性范圍為0. lyM-20yM，其檢 測(cè)限為12.8nM(3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差/斜率），其中儀器的設(shè)置對(duì)檢測(cè)限也會(huì)產(chǎn)生一定影響。上述計(jì) 算結(jié)果可以看出探針對(duì)Al 3+呈現(xiàn)出很好的檢測(cè)靈敏性，Al3+識(shí)別過(guò)程簡(jiǎn)單，且席夫堿三齒配 體結(jié)構(gòu)對(duì)Al3+的識(shí)別可以構(gòu)成更穩(wěn)定的平面共輒結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，包括:利用活性染料巧 光探針配制探針溶液，在侶離子待測(cè)液中加入所述的探針溶液，利用溶劑定容，靜置一段時(shí) 間后，檢測(cè)巧光強(qiáng)度，根據(jù)巧光強(qiáng)度與侶離子濃度關(guān)系，確定侶離子待測(cè)液中侶離子的含 量;其中，所述的活性染料巧光探針的結(jié)構(gòu)式為：2. 如權(quán)利要求1所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述的 "利用活性染料巧光探針配制探針溶液"的具體步驟包括:將活性染料巧光探針溶于溶劑 中，利用溶劑定容，得到探針儲(chǔ)備液，移取探針儲(chǔ)備液于容量瓶中，利用溶劑定容，得到探針 溶液。3. 如權(quán)利要求2所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述的 溶劑皆為N，N-二甲基甲酯胺。4. 如權(quán)利要求2所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述的 探針膽備液的濃度為0.9 X IO^M~1.1 X lO^M。5. 如權(quán)利要求2所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述的 探針溶液濃度為0.8 X IO^M~1.2 X lO^M。6. 如權(quán)利要求1所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述的 巧光強(qiáng)度與侶離子濃度關(guān)系的確定方法包括： 步驟1:將侶鹽溶于溶劑中，利用溶劑定容，得到侶離子儲(chǔ)備液;移取侶離子儲(chǔ)備液于容 量瓶中，利用溶劑定容，得到不同濃度的侶離子標(biāo)準(zhǔn)溶液； 步驟2:在侶離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入步驟1中得到的探針溶液，利用溶劑定容，靜置一段時(shí) 間后，檢測(cè)巧光強(qiáng)度，確定巧光強(qiáng)度與侶離子濃度的關(guān)系。7. 如權(quán)利要求6所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述的 步驟2中的靜置時(shí)間為58min~62min。8. 如權(quán)利要求6所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述的 步驟1中的侶離子儲(chǔ)備液的濃度為0.85 X IO-2M~1.15 X 10-2M。9. 如權(quán)利要求6所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述的 步驟1中的"將侶鹽溶于溶劑中，利用溶劑定容，得到侶離子儲(chǔ)備液"中的溶劑為去離子水， "移取侶離子儲(chǔ)備液于容量瓶中，利用溶劑定容，"中的溶劑為DMF。10. 如權(quán)利要求1所述的利用活性染料巧光探針檢測(cè)侶離子的方法，其特征在于，所述 的活性染料巧光探針對(duì)侶離子待測(cè)液的檢測(cè)限為11.8nM-13.8nM。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK105911038SQ201610254850
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】光善儀, 張?jiān)氯A, 魏剛, 徐洪耀
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)