[发明专利]一种检测汞离子的荧光素类荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种检测汞离子的荧光素类荧光探针及其制备方法和应用，荧光探针的结构式为：制备方法包括：将荧光素溶于溶剂中，滴加水合肼反应，除去溶剂及未反应的水合肼，萃取，干燥，抽滤，旋干，得荧光素酰肼；将4‑苯基‑3‑硫代氨基脲溶于溶剂中，加入缚酸剂，在氮气保护下，滴加三聚氯氰溶液，搅拌，旋干，重结晶，干燥，得到PCF；荧光素酰肼溶于溶剂中，加入缚酸剂，氮气保护下，滴加PCF的溶液反应，冷却，过滤，旋干，分离，干燥，即得。本发明荧光素类荧光探针是通过三嗪环为桥与罗丹明酰肼反应所得，对汞离子有很好的选择性，在污水处理应用方面具有较好的使用效果；制备方法简单、收率高、成本低，应用前景良好。

技术领域

本发明属于荧光探针材料及其制备和应用领域，特别涉及一种检测汞离子的荧光素类荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

汞离子是一种剧毒非必需元素，汞可以通过许多途径排放到环境中，例如空气、水体循环以及土壤，并继而增加人类健康被严重威胁的可能性。汞的毒性作用体现在多方面，汞进入体内后，皆被转化为二价汞离子，且以此种化学状态发挥毒性作用。在水生环境中，经过微生物的催化作用，无机汞可以转化为亲脂性的有机汞，这种转化可使汞在食物链中更易发生富集，进而由食物链进入人体后导致汞中毒。汞在体外与硫化物具有高亲和性，两者易发生化学反应生成难溶的硫化汞；汞进入生物体内后，也有类似的特性，与体内的巯基(-SH)同样具有很强的亲和性，易与其结合形成硫醇盐。在体内含巯基最多的是蛋白质，如脑的灰质部分的巯基含量最多，因此汞也就最易积存在大脑中，引起以神经损害为主的疾病。当前，常见的汞元素检测手段主要是原子吸收/发射光谱法、气相色谱法、核磁共振、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体-质谱、电化学方法(如阳极溶出伏安法、氧化还原电位法等)、比色法(如传统的双硫腙法)。传统的测试手段繁琐和设备昂贵而又不能进行连续的监控。在这种情况下传统的技术已经不能满足，我们迫切需要寻找其他的检测手段。在最近十几年，发现荧光探针检测法具有便捷性好，选择性、灵敏度高的优点，并且在临床生物化学、分析化学、环境方面也得到广泛应用。

申请人申请的中国专利“检测汞离子的反应型荧光素类荧光探针及其制备与应用”，在水溶液中，使用荧光光谱法，在激发波长为445nm，检测发射波长为512nm，检测汞离子的浓度在0.01-1nM的范围达到一个很好地线性，检测限为0.86nm，采用荧光探针法检测汞离子溶液，可实现对汞离子的实时和快速的检测，在环境检测方面有较好的应用前景。中国专利201310163699.9“汞离子荧光传感器及其合成方法和应用”，以罗丹明B和水合肼为原料反应生成罗丹明·酰胺，然后加入异氰酸酯反应合成汞离子的荧光传感器；中国专利201410029789.3“一种用于检测水环境中金属离子含量的有机化合物及其应用”，以N-[2-(N’N’-二(烷基巯乙基)氨基苯氧乙基]-N-烷基巯乙基-2-烷氧基苯胺作为离子络合体，适用于各种环境中金属离子浓度的连续检测，尤其对汞离子的检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测汞离子的荧光素类荧光探针及其制备方法和应用，荧光素类荧光探针是通过三嗪环为桥与罗丹明酰肼反应所得，对汞离子有很好的选择性，在污水处理应用方面具有较好的使用效果；制备方法简单、收率高、成本低，应用前景良好。

本发明的一种检测汞离子的荧光素类荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式为：

本发明的一种检测汞离子的荧光素类荧光探针的制备方法，具体步骤为：

(1)将荧光素2-(6-羟基-3-氧代-3H-呫吨-9-基)苯甲酸溶于溶剂中，得到荧光素溶液，滴加水合肼反应，除去溶剂及未反应的水合肼，得到粗产物荧光素酰肼，萃取，干燥，抽滤，旋干，得荧光素酰肼，其中荧光素与水合肼的摩尔比为1:4-6，荧光素溶液的浓度为0.1-0.3mmol/mL；