[发明专利]一种测定苦味酸含量的荧光传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光传感器，具体涉及一种测定苦味酸含量的荧光传感器及其制备方法。

背景技术

苦味酸，学名2,4,6-三硝基苯酚，属于硝基酚类化合物，为淡黄色晶状固体，无臭，味苦。主要用作爆炸物的制造、农业上的杀菌剂及除霉剂、医药治疗上的杀菌剂及收敛剂的制造等。对眼睛、皮肤、呼吸道和消化道产生危害，吸入人体的话可引起头痛、头晕、恶心、呕吐、食欲减退、腹泻和发热等症状，并损伤红细胞，引起出血性肾炎、肝炎、黄疸等。为强氧化剂，能与可燃物、还原剂剧烈反应而发生燃烧爆炸。能腐蚀金属，而且生成的金属盐对震动或热极为敏感。若过量排入水体，必将造成水源污染，故苦味酸已是环境监测的重要指标之一。

苦味酸的检测方法常用将硝基酚还原成偶氮染料的经典化学法，紫外分光光度法，目前多采用灵敏度较高的气相色谱法和高效液相色谱法。分光光度法检测限比较高，但是操作步骤较多。液相色谱法需要萃取浓缩，操作也较为繁琐，气相色谱法分析苦味酸的水溶液，水分会导致色谱柱的使用寿命缩短，严重的会使色谱柱失效。随着传感技术的发展，特别是荧光化学传感器表现出简便快速的分析特征，并在药物分析、生物测定等领域广泛应用。在各种荧光传感器的设计与研制中，基于荧光强度变化的荧光传感器具有操作简单、响应速度快、可逆性好、寿命长等优点。

因此，研制一种新的苦味酸荧光传感器是很有意义的。

发明内容

本发明旨在研制一种新的荧光传感器，使其能测定苦味酸的含量。

为达到上述目的，本发明提供一种检测苦味酸含量的荧光化学传感器，包括硅烷化的石英玻片、膜基质单体经光聚合附着于玻片上的光极膜，所述膜基质单体中的荧光载体为丙烯基四碘荧光素。

烯丙基四碘荧光素，结构式如下：

一种检测苦味酸含量的荧光化学传感器的制备方法，包括玻片的硅烷化、光极膜的制备，所述光极膜的制备方法如下：将15mg荧光载体丙烯基四碘荧光素溶于0.2ml N,N-甲基甲酰胺中，充分溶解，加入200mg丙烯酰胺，0.4ml甲基丙烯酸羟乙酯，0.15ml交联剂三乙氧基三甲基丙烯酸酯，0.2ml三乙醇胺，最后加入0.25ml1-羟基环己基苯基甲酮，混合均匀；移取上述溶液滴于聚四氟乙烯板上，用已硅烷化好的石英玻片盖于其上，再用紫外灯照射20分钟，取出光固化好的玻片先后用水和乙醇冲洗，直到观察不到载体的流失为止，室温干燥。

将以丙烯基四碘荧光素为荧光载体制成的光极膜装入聚四氟乙烯流通池的顶端，待测样品以1.3ml/min的速度输入流通池，在不同浓度苦味酸溶液中荧光载体的最大激发波长和发射波长处测量荧光强度，并按照校正方程测出未知样中苦味酸的含量。

有益效果：本发明设计的荧光分子易于合成，通过共价固定的方法有效的阻止了荧光载体的流失；并且该传感器结构简单，表现出了很好的稳定性、重现性和可逆性（图2）；实现了对水溶液中苦味酸含量的连续、实时、在线的测定（图3）。

附图说明

图1是不同浓度苦味酸溶液中敏感膜的荧光光谱图，从上到下分别为：空白溶液，1×10^-7moll^-1，1×10^-6moll^-1,1×10^-5moll^-1,1×10^-4mol l^-1,1×10^-3mol l^-1,1×10^-2mol l^-1,0.5×10^-1moll^-1，1×10^-1moll^-1。结果显示随着苦味酸浓度的增加，敏感膜的荧光强度明显减弱。我们可以通过荧光强度的变化来测定苦味酸的浓度。

图2是在循环通入不同浓度苦味酸的水溶液时荧光强度随时间的变化情况。其中横坐标为时间，纵坐标为荧光强度。苦味酸含量从低到高依次为：0mol l^-1，1×10^-5mol l^-1，1×10^-2moll^-1，1×10^-1mol l^-1。从图上可以看出从一种溶液到另一种溶液的荧光强度的变化，7次重复循环测定荧光强度，重现性和可逆性都比较令人满意，恢复时间和浓度变化次序并无关系。该传感器表现出了很好的稳定性、重现性和可逆性。