[发明专利]一种检测Fe3+

说明书

一种用于检测Fe³⁺并能利用Fe³⁺检测Ca²⁺的荧光探针及其制备和使用方法，本发明涉及检测Fe³⁺和Ca²⁺的荧光探针及其制备和使用方法。本发明是要解决现有的Fe³⁺荧光探针材料成本较高、易受到其他金属离子干扰、同时检测两种金属离子时荧光现象的区别不明显和不能用于连续检测的技术题。本发明的荧光探针的结构式为：该荧光探针是用2‑(3‑氨基苯基)菲并咪唑和糠醛反应得到。用荧光光谱仪测试荧光探针溶液、可能含有Fe³⁺的样品溶液，如果荧光强度提高则样品中含有Fe³⁺；再将可能含有Ca²⁺的样品溶液加入到含有Fe³⁺的样品溶液中，再测试荧光强度，如果比含有Fe³⁺的样品溶液的强度降低，则证明样品中含有Ca²⁺。本发明的荧光探针可用于Fe³⁺和Ca²⁺检测领域。

技术领域

本发明涉及检测Fe³⁺和Ca²⁺的荧光探针及其制备和使用方法。

背景技术

铁是人体中最重要的微量元素之一，人体内铁缺乏会引起多种疾病，但是过量的铁也会存在潜在的危害；钙对人体所有细胞功能的发挥起着重要的生理调节作用，钙在人体内含量不足或是过剩都会影响人体生长发育和健康。因此对Fe³⁺和Ca²⁺进行定性和定量检测具有非常重要的意义。近年来，采用荧光探针对Fe³⁺进行定量和定性检测的研究方法受到了很多研究者的关注。2013年，《传感器和执行器B：化学》(Sensors and Actuators B:Chemical)2011年160卷第1期的1106-1111页的《通过双模的键合方式形成的多功能识别Cu²⁺和Fe³⁺的荧光探针》公开了一种芳胺类席夫碱化合物，该化合物通过荧光变化对Fe³⁺和Cu²⁺实现识别检测功能，但是当Fe³⁺和Cu²⁺同时存在时，无法通过荧光光谱方法明显区别Fe³⁺和Cu²⁺。除了理论研究外，也有文献报道了采用荧光探针对实际水样中Fe³⁺进行检测的方法。文献《微生物学报》(Mircrochimica Acta) 的2017年第184卷第12期的4695-4707页《一种简单的萘胺荧光探针在混合水溶液中选择性识别Hg²⁺、Fe²⁺和Fe³⁺:生物细胞及逻辑门方面的应用》公开了一种纳米金材料通过荧光光谱对Fe³⁺的检测，探针对Fe³⁺检测限为450nM，该检测限低于美国环境保护学会公布的饮用水中的Fe³⁺检测限，并通过荧光光谱法定量检测了实际水样中的中的Fe³⁺浓度，但是该纳米金材料成本较高，且并没有报道纳米金材料的回收或再利用。此外，公开号为CN107312022A的中国专利公开了一种用于Fe³⁺检测的荧光素罗丹明B双Schiff碱紫外分子探针及其合成和使用方法，该探针是采用紫外光谱的变化实现对Fe³⁺检测，由于紫外光谱的灵敏性较低，使得这类紫外探针的实际应用受到了限制。目前，Ca²⁺荧光探针的种类较少。文献《高等学校化学学报》2008年29 卷第10期的文章《一种新型荧光素类Ca²⁺荧光探针的合成》报道了一种Ca²⁺荧光探针，但该探针识别Ca²⁺时对其他金属离子的抗干扰能力不强，且合成步骤复杂，产率较低。

根据目前的文献报道，Fe³⁺荧光探针主要存在以下三个缺陷：

1.虽然Fe³⁺荧光探针的种类较多，但是多数探针同时识别多种金属离子，选择性较差；