[发明专利]氟离子荧光比色探针及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及两种氟离子荧光比色探针及其制备方法和应用，属于分析化学技术领域。本发明的比色探针以3‑羟基沙利度胺、4‑羟基沙利度胺、叔丁基二苯基氯硅烷等为原料合成了一类基于硅氧键作用对氟离子有荧光、比色识别能力，而对氯离子、溴离子、碘离子、碳酸氢根离子、碳酸根离子、硫酸根离子、醋酸根离子、磷酸二氢根离子、磷酸氢根离子、硝酸根离子等阴离子没有响应。本发明工艺简单，操作简便，具有高灵敏性，可实现裸眼观测，对氟离子具有明显的荧光及比色检测效果。因此，本发明的荧光、比色探针能应用于饮用水、污水、茶鲜叶、茶汤、含氟食品、环境和细胞内氟离子的检测评价且检测限极低。且可以进一步应用为氟离子检测试纸、试剂盒。

技术领域：

本发明属于氟离子探针制备领域，涉及一类氟离子荧光、比色探针及其制备方法和应用。

背景技术：

阴离子普遍存在于生物系统中，并起着很重要的作用，其含量测定对于保障人体健康和生态环境具有十分重要的意义。比如，氟离子是一种对生命体系有着重要影响的阴离子。众所周知，人体摄入适量的氟离子可以预防龋齿，防止骨质疏松。另一方面，摄入过量氟离子会导致氟中毒，轻则危害人牙胚的造釉细胞，重则引起骨骼发生氟性骨硬化，骨质变硬、骨质增生，使关节活动受限，甚至弯腰驼背、瘫痪，完全丧失劳动能力。因此，定性和定量的检测氟离子是一项非常重要的课题。

通常情况下，氟离子的检测可以通过氟离子选择电极、紫外可见吸收光谱法、离子色谱法、质谱法、原子吸收分光光度法等方法进行检测，但这些方法需要昂贵的仪器、复杂的操作，而荧光、比色法具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、可通过裸眼直接观测等优点，在活体成像方面，几乎不对细胞造成损伤。开发经济、便捷的阴离子检测方法如检测试纸、试剂盒等受到人们越来越多的关注。

发明内容：

本发明为了解决氟离子检测的传统方法检测速度慢，使用仪器昂贵、操作复杂等问题，提出了一种通过氟离子荧光、比色探针快速比对出氟离子含量的方法，能够快速测定食品、农业产品等氟离子含量。

首先，本发明提供了一种氟离子探针，可以对氟离子产生独特的显色反应，所述氟离子探针的分子式为C₂₉H₂₈SiN₂O₅，其化学结构式为

其次，本发明还提供了一种氟离子探针，可以对氟离子产生独特的显色反应，所述氟离子探针的分子式为：C₂₉H₂₈SiN₂O₅，其化学结构式为

相应的，R1的氟离子探针制备方法为：将3-羟基沙利度胺、咪唑、超干DMF、叔丁基二苯基氯硅烷混合，在温度为50℃-60℃、氮气条件下将上述溶液搅拌反应18-20h，反应结束后用薄层色谱检查；用二氯甲烷稀释，饱和氯化钠洗涤；分离有机相，用硫酸钠干燥、浓缩；硅胶层析，用EA/PE体积比为1/8的混合液纯化，旋转蒸发后得到产物即为所述氟离子探针。

相应的，R2的氟离子探针制备方法为：所述氟离子探针的制备步骤如下：将4-羟基沙利度胺、咪唑、超干DMF、叔丁基二苯基氯硅烷混合，在温度为50℃-60℃、氮气条件下将上述溶液搅拌反应18-20h，反应结束后用薄层色谱检查；用二氯甲烷稀释，饱和氯化钠溶液洗涤；分离有机相，用硫酸钠干燥、浓缩；硅胶层析，用EA/PE体积比为1/8的混合液纯化，旋转蒸发后得到产物即为所述氟离子探针。

本发明提供一种氟离子检测试纸，所述氟离子检测试纸中含有乙腈和氟离子探针，所述氟离子探针的分子式为：C₂₉H₂₈SiN₂O₅，化学结构式为图1的R1所示。

本发明提供一种氟离子检测试纸，所述氟离子检测试纸中含有乙腈和所述氟离子探针中的一种，所述氟离子探针的分子式：C₂₉H₂₈SiN₂O₅，其化学结构式为图1的R2所示。