[发明专利]一种利用*啶鎓阴离子受体选择性荧光识别及比色识别氟离子的方法

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，涉及氟离子的选择性荧光识别方法和比色识别方法，具体涉及一种利用啶鎓阴离子受体选择性荧光识别及比色识别氟离子的方法，以及啶鎓阴离子受体在水相氟离子识别中的应用。

背景技术

氟离子广泛存在于自然界中，适量的氟离子在保持牙齿健康和治疗骨质疏松症有着很大 作用。然而过量的氟离子由于难以排出体外，会导致严重的胃脏和肾脏病变等。氟及氟化物 作为重要的化学物质在化工生产、医学、军事等领域有着广泛的应用，比如特种塑料、牙膏 和军事化学武器的生产等。生产中使用含氟化学品或生产含氟化工产品产生的含氟废水会严 重污染环境并危及人类生存安全。因此，对氟离子的识别与检测是一项非常必要的工作。现 有技术中传统的氟离子识别方法，包括电极法、¹⁹FNMR核磁共振等，然而这些方法普遍需 要昂贵的仪器设备并且检测过程繁琐，成本较高。其中¹⁹FNMR核磁共振分析很难准确检测 微摩尔浓度氟离子。此外，电极法和¹⁹FNMR核磁共振检测氟离子无法应用在生物测定。

发明内容

本发明提出了一种选择性荧光识别以及比色识别氟离子的方法，利用啶鎓阴离子受体来识别待测样品中的氟离子。本发明利用啶鎓阴离子受体可以选择性荧光识别和比色识别两种检测方法，实时、简单、灵敏地检测氟离子。啶鎓受体作为一种化学传感器，容易进入生物细胞与氟离子结合，具有通过生物荧光成像检测细胞中的氟离子的应用前景。

本发明利用啶鎓阴离子受体选择性荧光识别氟离子的方法，啶鎓阴离子受体的DMSO或DMSO∶H₂O＝9∶1溶液无荧光，加入氟离子后溶液荧光明显增强，从而可以简单快捷地通过测试溶液荧光发射光谱识别氟离子。啶鎓阴离子受体溶液基本无荧光，该特点提供了零背景的检测条件，大大降低了干扰误差，提高了氟离子测定的准确度。测定加入不同浓度氟离子溶液荧光强度，绘制加入氟离子浓度和荧光强度的标准曲线。继而可以通过检测待测样品荧光强度，与标准曲线对比得知氟离子浓度。该方法适用于准确测定低浓度氟离子。

本发明利用啶鎓阴离子受体选择性荧光识别氟离子的方法，在含有啶鎓阴离子受体的DMSO溶液或DMSO∶H₂O＝9∶1溶液中，加入待测样品，若检测所述溶液的荧光增强，则表明该待测样品中含有氟离子；

其中，所述啶鎓阴离子受体的结构如式(I)所示：

式(I)。

其中，所述啶鎓阴离子受体在DMSO溶液中的浓度为5.0×10^-6mol/L～5.0×10^-3mol/L；所述待测样品在DMSO溶液中的浓度为0～1.0×10^-1mol/L；所述溶液的荧光发射光谱显著增强。

其中，所述啶鎓阴离子受体在DMSO∶H₂O＝9∶1溶液中的浓度为5.0×10^-6mol/L～5.0×10^-3mol/L；所述待测样品在DMSO∶H₂O＝9∶1溶液中的浓度为5×10^-4mol/L～5.0×10^-1mol/L；所述溶液的荧光发射光谱显著增强。

本发明利用啶鎓阴离子受体选择性比色识别氟离子的方法，啶鎓阴离子受体的DMSO或DMSO∶H₂O＝9∶1溶液为黄色，加入氟离子后溶液由黄色逐渐变为无色。该方法可以裸眼比色识别氟离子，该特殊性在化学传感器识别简单离子中具有很大的实际应用价值。通过在同浓度同体积啶鎓溶液中加入不同浓度氟离子，配置的标准色阶溶液，可以比色检测待测样品中氟离子浓度。该方法简单快捷，无需任何精密设备。能够广泛应用在氟离子简易识别过程中，其简便性也大大降低了对操作人员的技术要求。

本发明利用啶鎓阴离子受体选择性比色识别氟离子的方法，在含有啶鎓阴离子受体的DMSO溶液或DMSO∶H₂O＝9∶1溶液中，加入待测样品，若所述溶液的颜色由黄色变为无色，则表明该待测样品中含有氟离子；其中，所述啶鎓阴离子受体的结构如式(I)所示：

式(I)。

其中，所述啶鎓阴离子受体在DMSO溶液中的浓度为5.0×10^-5mol/L～5.0×10^-2mol/L；所述待测样品在DMSO溶液中的浓度为0～1.0mol/L；所述溶液的颜色由黄色变为无色。