[发明专利]一种识别铁离子和氟离子的双功能探针及其制备和应用有效
申请号: | 201910259318.4 | 申请日: | 2019-04-02 |
公开(公告)号: | CN109900670B | 公开(公告)日: | 2021-07-06 |
发明(设计)人: | 刘志莲;张书香;牟佳伟;杨震;冯子琦;王兆萱;于诗雨 | 申请(专利权)人: | 济南大学 |
主分类号: | G01N21/64 | 分类号: | G01N21/64;G01N21/33;G01N21/78 |
代理公司: | 济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业) 37240 | 代理人: | 薛鹏喜 |
地址: | 250022 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 识别 离子 功能 探针 及其 制备 应用 | ||
本发明公开了一种识别铁离子和氟离子的双功能探针及其制备和应用,所述双功能探针具有式I所示的结构:本发明的双功能探针的合成方法简单、产率高;可以实现铁离子和氟离子检测,对氟离子的识别还具有可逆性。
技术领域
本发明涉及离子检测技术领域,具体涉及一种识别铁离子和氟离子的双功能探针及其制备和应用。
背景技术
铁离子是人类许多生理过程中不可缺少的物质。它是血红蛋白的核心部分,参与氧气传递过程中血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的合成,在代谢活动中起着重要的作用;但是,水或食物受铁离子污染后,经饮用或食用进入人体后导致含量过高时,会对心、肝、胰造成极大的损害,严重时甚至会造成生命危险。因此,无论是铁的缺失还是过量摄入都会引起生命体系的紊乱,铁离子的检测广泛受到医学和生物化学工业的关注。
氟化物与人类的许多方面密切相关。它是人体必不可少的微量元素。缺乏氟化物会导致蛀牙和骨质疏松症。因此,氟被添加到许多牙膏产品中,甚至添加到居民的饮用水中。但是,长期摄入过量的氟化物会引起氟中毒,干扰钙和磷的代谢,导致牙齿变脆,易碎,脱落。它对骨骼和肾脏也有害,如关节疼痛,活动受限,骨骼畸形甚至瘫痪。此外,氟还与核铀精炼有关。
这表明铁离子和氟离子的检测在离子检测领域具有重要意义。目前检铁离子和氟离子的方法有很多种,其中光谱法具有快速响应、操作简便与成本低的特点,因此利用荧光或比色探针来定性与定量检测铁离子和氟离子己成为研究的热点;其中,检测铁离子的专利申请主要有:CN 201610201233.7、CN201510363845.1、CN201410095410.9、CN201310368959.6等;检测氟离子的专利申请主要有:CN201610793882.0、CN201510561049.9、CN201310381315.0、CN201410836701.9、CN201510208391.0、CN201010179147.3等。然而这些探针分子普遍存在结构复杂、合成步骤或纯化步骤繁琐、产率低等缺点,限制了其应用。因此易合成、产率高成为探针设计和应用的重要因素。
此外,利用同一个荧光探针分别实现铁离子和氟离子的检测目前很少见有报道,专利CN104788344A公开了一种以蒽为母体的双功能探针,可以实现对铁离子和氟离子的检测。而基于希夫碱类化合物具有该功能的探针还未见报道。
发明内容
针对上述现有技术,本发明的目的是提供一种识别铁离子和氟离子的双功能探针。本发明的双功能探针的合成方法简单、产率高;可以实现铁离子和氟离子检测,对氟离子的识别还具有可逆性。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一方面,提供一种双功能探针,所述双功能探针具有式I所示的结构:
本发明的第二方面,提供上述双功能探针的制备方法,包括以下步骤:
以3-乙酰基-4-羟基香豆素和8-氨基喹啉为原料,于溶剂中搅拌加热回流反应,将反应产物采用柱色谱进行分离,即得。
优选的,所述3-乙酰基-4-羟基香豆素与8-氨基喹啉的摩尔比为1:(0.8-1.2);更优选的,所述3-乙酰基-4-羟基香豆素与8-氨基喹啉的摩尔比为1:1。
优选的,所述溶剂为甲醇。
优选的,所述搅拌加热回流反应时间为8h。
本发明的第三方面,提供上述双功能探针在铁离子和氟离子检测中的应用。
本发明的第四方面,提供一种利用上述双功能探针检测铁离子浓度的方法,包括以下步骤:
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