[发明专利]一种汞离子荧光探针及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学分析，生物分析检测领域，尤其涉及一种高选择性的、能够定性检测水中汞离子的荧光探针及其合成方法和用途。

背景技术

汞是一种具有严重生理毒性的化学物质，由于其具有持久性、易迁移性和高度生物富集性，使其成为目前全球引人关注的环境污染物之一。环境中汞可通过食物链在生物组织里高度富集，从而对人和自然界造成巨大的危害。因此，如何有效地检测汞离子对于生物科学、环境科学以及医学等都有着重大意义。

迄今为止，对汞离子标准的检测方法主要有冷原子吸收光谱法以及二硫腙比色法。但这些方法普遍存在检测不够迅速、检测价格昂对、操作复杂、干扰大等问题，不仅需要繁琐的操作(如化学转化、掩蔽、分离、萃取等消除干扰的预处理过程)，而且也需要相对复杂的仪器及熟练的技术人员才能得到可靠的分析结果，这显然不符合现代环境监测所要求的快速现场评价的要求。同时，为了有效减少汞的污染，简单、灵敏、迅速地检测工业废水中的汞离子也成了环境保护及控制、减少汞排放的重要手段之一。因此，在很多重要的应用场合，人们迫切需要一种能都快速、准确、低成本并能选择性地分析检测汞离子的方法。基于此，现代分析化学已发展出一类新颖的检测试剂，即所谓的化学传感器(chemosensor)或荧光探针(参见文献：de Silva A.P，GunaratneH.Q.N，Gunnlaugsson T.，Huxley A.J.M.，McCoy C.P.，RademacherJ.T.，Rice T.E.Chem.Rev.1997，97：1515-1566.)能够较好地满足以上几个要求。近几年来，设计和使用化学传感器来检测种技术离子逐渐成为一个新兴的研究热点。化学传感器自身对待测物种具有高度特异性的响应，也即具有高度选择性，因而在测定是可免除繁琐的样品预处理(如分离、掩蔽、萃取)过程；而其中一种，即荧光探针进而能把这种响应转化为直观的光学信号变化如颜色的转化、吸光度或荧光信号的增强等，这不仅可减少复杂仪器的使用及相关检测人员的技术熟练程度的依赖，而且显著简化了检测程序及降低了检测成本。

基于对汞离子的重视，近几年以来，人们着眼于不同的化学传感机制，如光诱导电荷转移(photoinduced electrton transfer，PET)、分子内电荷转移(intramolecular charge transfer，CT)、化学反应体系(Chemodosimeter)、氧化还原体系、螺吡喃体系、双分子层脂质体体系及寡聚核苷酸分子内能量转移体系，合成了多种汞离子的荧光探针。但这些荧光分子探针都存在不同的缺点，因此设计跟多性能良好的探针分子是很必要也很迫切的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种汞离子荧光探针，其特征在于采用缩醛对内酰胺环进行结构修饰作为探针分子，其化学式为C39H45O3N4Cl

本发明还公开了新型汞离子荧光探针的制备方法，其特征合成路线如下：

荧光探针的合成方法包括如下步骤：

以无水乙醇为溶剂，加入摩尔比为1的罗丹明乙二胺，混合均匀：滴加用无水乙醇溶解的摩尔比为1.3的缩醛，15分钟滴加完毕，升温回流10h；反应完毕减压蒸馏溶剂得粗品。将所得粗品经柱色谱(甲醇/二氯甲烷＝1∶15，V/V)分离得产品。

荧光探针用于水环境体系、生物细胞体系的汞离子检测分析及示踪。

本发明的优点是：(1)荧光探针的合成仅需一步反应，且后处理简单：(2)原料易得，成本低廉；(3)该探针具有良好的检测灵敏度，对汞离子发生特异性响应后，能够同时产生三种光学性质(即颜色、分光、荧光)的变化，这拓展了其潜在的适用范围。基于其特异性且显著的颜色变化，该试剂可作为显示水溶液中汞离子存在的专一性指示剂，可进行现场实时定性及半定量的目视比色法检测。故而，本发明是一种简单、快速、灵敏的汞离子特异性检测试剂。其性能将在实施例中结合附图给予详细说明。

附图说明

图1荧光探针乙醇/磷酸盐缓冲(V/V＝1∶9，pH＝5)溶液对汞离子荧光强度随时间变化。探针浓度为10μM，汞离子浓度为10μM，激发波长为525nm，发射波长为579.8nm，激发狭缝宽均为10nm，发射狭缝宽为5nm。横坐标为波长，纵坐标为相对荧光强度。