[发明专利]一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯及其制备方法与应用，以四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠为原料，反应制备上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。将所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液与待测溶液混合，然后用光照射，检测荧光光谱；根据荧光光谱完成待测溶液中汞离子的检测；或者将试纸浸泡所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液后，干燥得到检测试纸；将待测溶液滴在所述检测试纸上，根据颜色变化完成待测溶液中汞离子的检测。本发明检测所用仪器为小型半导体激光器和光纤光谱仪，无需常规的大型荧光光谱仪器，检测显示出更加经济和便携，从而使得检测技术更具实际应用价值。

技术领域

本发明属于上转换发光和重金属离子检测技术领域，具体涉及一种对重金属离子同时具有上/下转换荧光增强响应特性的荧光素衍生物探针及其制备方法，以及该探针在检测水环境或生物体中汞的应用。

背景技术

重金属汞离子对生物体及自然环境极其有害，对其作出快速高灵敏性的检测具有重要意义。目前，测定汞离子的方法已有不少报道，主要包括：分光光度法、荧光分析法、电化学法和原子吸收光谱法等。其中，荧光分析法因其具有灵敏度高、选择性专一、响应时间短和成本低廉等优点，受到广泛关注。其中，罗丹明类的反应型荧光探针在检测重金属汞离子方面更是备受青睐，是重金属离子检测技术领域的热点。然而，现有的罗丹明探针分子均是基于下转换荧光检测方法；其机理是：在短波长光源的激发下，电子从基态的零点振动级（S₀n₀）跃迁到第一激发态（S₁），然后回落至基态并释放出荧光，即所谓“短波激发，长波发射”的斯托克斯发射。

发明内容

本发明的目的是提供一类四溴代荧光素螺环内硫酯类荧光探针分子及其制备方法；该类探针分子可通过上/下转换荧光快速增强响应来检测汞离子。

为达上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯，具有如下化学结构式：

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本发明公开了上述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的制备方法，以四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠为原料，反应制备上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。

本发明公开了一种汞离子检测试纸，由试纸与上述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯组成；其制备方法为，将试纸浸泡所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液后，干燥得到汞离子检测试纸。

本发明公开了上述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯作为汞离子荧光探针的应用。

本发明公开了利用上述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯检测待测溶液中汞离子的方法，包括以下步骤：

（1）以四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠为原料，反应制备上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯；

（2）将所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液与待测溶液混合，然后用光照射，检测荧光光谱；根据荧光光谱完成待测溶液中汞离子的检测；

或者

（3）将试纸浸泡所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液后，干燥得到检测试纸；将待测溶液滴在所述检测试纸上，根据颜色变化完成待测溶液中汞离子的检测。

本发明中，所述四溴代荧光素具有如下化学结构式：

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上述技术方案中，先将四溴代荧光素与三氯氧磷反应，得到四溴代荧光素酰氯；再将四溴代荧光素酰氯与硫化钠反应，得到上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。

优选的，四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠的用量比例为1 mmol∶（0.8～1.2 mL）∶10mmol。