[发明专利]一种快速检测环境中氟离子的方法

说明书

本发明公开了一种快速检测环境中氟离子的方法，属于分析化学技术领域。采用有机溶剂中将待检测样品与比色探针混合；测量350nm‑600nm紫外吸收光谱和400nm‑680nm荧光发射光谱；根据所测量的450nm处紫外吸收强度和555nm处荧光发射强度计算待测样品中所含的氟离子浓度。本发明的方法不仅能够高选择性的识别氟离子而且能够用裸眼观察的方式对氟离子进行定量和定性分析。本方法实现了快速对氟离子的有效响应，实现了对氟离子的实时检测。

技术领域

本发明涉及一种快速检测环境中氟离子的方法，尤其涉及噻唑类席夫碱作为氟离子比色荧光探针检测氟离子的方法，属于分析化学技术领域。

背景技术

在环境和生物体内，阴离子是无处不在的，例如存在于环境中的空气、水以及土壤，存在于人体的器官、细胞，甚至是细胞液中，在环境和生态系统中扮演着极其重要的角色。而作为阴离子中半径最小的氟离子，是生物生命活动的必需元素，在牙齿保健和治疗骨质疏松症等方面有着重要作用。为了人体中能够含有足量的氟离子，人们将它作为一种重要的添加剂，常用于牙膏、药物和饮用水中。然而，过量的氟不仅对水生生物和植物有毒性作用，也会造成严重的人体健康问题。例如较高浓度的氟化钠(NaF)可以干扰正常的细胞代谢。急性摄入大剂量或长期摄入低剂量的氟，可以导致急性胃病和肾功能紊乱、牙齿和骨骼慢性中毒、结石病，严重的甚至可以导致死亡。目前，全世界仍然有许多人在引用含有高氟的水源，这对人类的健康产生了威胁。

研究一种能够快速检测氟离子存在和含量的方法，不管在临床疾病的治疗、保护环境还是学术研究方面都有着极其重要的作用。目前检测氟离子的方法很多，例如毛细管电泳法、核磁共振法等，但不幸的是毛细管电泳法灵敏度低，氟离子选择性电极的重现性差，氟离子核磁共振的成本高，严重限制了其应用和发展。因此找到一种操作简单、成本低廉、高效快速的特异性氟离子检测分析方法仍是本领域的迫切需要。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种利用新颖的氟离子比色荧光探针来快速、特异性地检测氟离子的方法。由于比色荧光探针操作简单，成本低廉，甚至可以将分子识别信号转换成颜色的变化，不需要昂贵的仪器直接可以裸眼贯彻，因此，比色荧光探针与其他识别方法相比具有显著的优势。

具体而言，本发明提供了一种利用氟离子比色荧光探针(噻唑类席夫碱化合物)来快速检测氟离子的方法。

一种快速检测环境中氟离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)在有机溶剂中将待检测样品与比色探针混合；比色荧光探针结构为：

(b)测量350nm-600nm紫外吸收光谱和400nm-680nm荧光发射光谱；

(c)根据450nm紫外吸收强度和555nm荧光发射强度计算待测样品中所含的氟离子浓度。

进一步地，在上述技术方案中，所述有机溶剂选自二甲基亚砜或其他可完全溶解样品和比色探针的溶剂。

进一步地，在上述技术方案中，实施所述方法过程中确定紫外吸收强度及荧光发射强度与氟离子浓度之间的对应关系。

进一步地，在上述技术方案中，所述对应关系是以标准曲线方式呈现。

进一步地，在上述技术方案中，所述待测样品为水、土壤、食品、牙膏或体液。体液可以为血液。

本发明原理为：检测方法中所采用的氟离子比色荧光探针可与氟离子进行相互作用，产生紫外吸收光谱和荧光发射光谱的变化(同时伴随着不同的颜色变化)，从而实现对氟离子的定量检测。

本发明的方法中所采用的比色荧光探针和氟离子结合后能够产生颜色反应，并根据颜色的深浅可以定性或定量待测样品中氟离子的浓度。因此，本发明的方法，包括如下步骤：