[发明专利]一种基于裸眼目视比色法检测锰离子探针的制备及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及了一种基于裸眼目视比色法检测锰离子探针的制备及其应用，具体涉及到N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺的合成以及基于该探针的锰离子检测试剂盒与试纸的制备及其应用，属分析化学检测技术领域。

技术背景

锰是人体所必须的微量元素之一，但是锰摄入量过高易引起锰中毒。尤其是电焊，采矿，干电池生产等领域易长期吸入锰引起慢性锰中毒。锰中毒具有头晕、头痛、容易疲乏、睡眠障碍、健忘等神经衰弱综合征的表现，以及肢体疼痛、下肢无力和沉重感等症状。严重时容易出现情绪不稳定，有显著的精神情绪改变，如感情淡漠、反应迟钝、不自主哭笑、强迫观念、冲动行为等神经障碍。因此，对锰离子的选择性识别尤其是锰离子的实时实地在线捡测对于医学、生物学和环境科学都具有重要意义。

目前水中锰检测方法主要有：无火焰原子吸收分光光度法；甲醛肟分光光度法；共沉淀-火焰原子吸收分光光度法。但这些分析手段在实际应用中既昂贵又繁琐，且常常需要特殊的实验仪器。因此，发展一种简单，快速，实时实地检测的锰离子传感器势在必行。

本发明采用探针与锰离子发生有效的配合作用使得探针的吸收分光光谱吸收波长发生改变，实现了对水质中锰离子的高灵敏度的选择性识别与检测。本发明的锰离子检测试纸制备简单，成本低廉，可以实时实地快速地检测出锰离子浓度，且易于大规模生产使用，在环保领域有着巨大的应用前景。

发明内容

本发明旨在提供一种锰离子检测探针——N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺的制备方法及其应用，通过颜色的变化可以选择性的检测出水质中的锰离子。本发明进一步提供了一种基于该检测探针的锰离子检测试剂盒以及锰离子检测试纸。

本发明所合成的锰离子水溶性探针——N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺的化学结构为

合成线路如下：

将乙二胺的乙醇溶液滴加到4-二乙胺基水杨醛乙醇溶液中，室温搅拌15分钟后回流1小时。去除溶剂，乙醇重结晶，得到N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺产物。

本发明公开的锰离子探针——N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺，可用于制备锰离子检测试剂盒，所述试剂盒包含试剂储备液1和试剂储备液2，其中试剂储备液1为HEPES缓冲液，缓冲液PH值为7.5-10，缓冲液的溶剂为去离子水；试剂储备液2为锰离子探针——N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺的溶液，浓度为(10-100)×10^-6M，其溶剂为去离子水或无水乙醇。应用时通过以裸眼目视比色法可以定量或半定量地检测出锰离子浓度。同时为了获得更准确的结果，可以采用紫外可见光分光光度法进行检测。

本发明公开的锰离子探针——N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺，可以用于制备成检测锰离子的试纸。该试纸是由N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺和固体载体组成。将N，N-双(4-二乙胺基亚水杨基)亚乙二胺的溶液(溶剂可以为去离子水或者无水乙醇)，以浸泡的方式直接涂覆在基材表面制备成检测试纸。检测时通过将试纸直接插入待测液后，通过观察颜色的变化来实现对锰离子的检测，根据试纸的变色结果不同可以半定量的检测锰离子的浓度。

本发明使用的固体载体可以是定性滤纸、A4纸、无纺布、聚合物薄膜、纤维素膜或淀粉膜。

本发明与现有其他检测手段相比，具有以下优点：

1.本发明涉及的锰离子探针选择性好，该探针只对锰离子有显色响应，其他常见金属离子(如铅，镉，汞，铜等)并不引起干扰；

2.本发明涉及的锰离子探针合成路线简单、后期处理方便、成本低、适合实际生产应用；

3.本发明涉及的锰离子探针响应速度较快，1分钟内即可变色，灵敏度高；

4.本发明涉及的锰离子检测试纸本身略带淡黄色，与二价锰离子配位反应后变成棕色或棕红色，现象明显，裸眼即可分别。

5.本发明涉及的锰离子探针使用方便，可直接用于检测水样中的锰离子，避免了传统检测方法在检测过程中需要借助大型仪器或者实验的过程，测定下限可达1×10^-6M；

附图说明

图一为实施例中储备液加入不同浓度锰离子在535nm处的吸光度变化的紫外光谱图(检测工作曲线)。

图二为实施例中储备液加入不同浓度锰离子后溶液颜色变化的数码照。

图三为实施例中储备液加入不同金属阳离子在535nm处的吸光度变化的紫外光谱图。