[发明专利]一种比率荧光探针的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种比率荧光探针的制备方法，包括：以TCPP、硝酸铜和异硫氰酸荧光素为原料，进行两步溶剂热反应，即得。本发明的荧光探针其本身具有荧光素FITC的荧光，在与硫化氢作用后，FITC的荧光强度小幅度变化，而卟啉TCPP的荧光迅速增强，最大发射波长为650nm(λex＝420nm)，具有优异的检测效果。

技术领域

本发明属于化学分析检测技术领域，具体涉及一种比率荧光探针的制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

硫化氢具有强烈的腐蚀性和刺激性，对人体伤害很大，对其有效检测迫在眉睫。硫化氢的传统检测方法有吸收光谱法、电化学法、气相色谱法和硫沉淀法等，上述方法对检测标样的预处理过程较为复杂且通常会对样品造成破坏，限制了其在硫化氢检测方面的应用。荧光探针法可以通过荧光强度的变化直观体现离子的存在，对样品的破坏性也很小，但是现有技术中的荧光探针对硫化氢的检测需要较长的响应时间，合成过程复杂、灵敏度低，检测范围有一定局限性，使用受到场地设备限制，无法大规模生产，此外稳定性差，保存较短时间的荧光探针即影响检测效果。

发明内容

为了克服上述问题，本发明设计了一种比率荧光探针，可快速、灵敏检测硫化氢，具有检测限低、灵敏度高、用量少、检测范围广的优势。

基于上述研究成果，本公开提供以下技术方案：

本公开第一方面，提供一种比率荧光探针的制备方法，包括：以TCPP、硝酸铜和异硫氰酸荧光素为原料，进行两步溶剂热反应，即得。

本公开第二方面，提供上述制备方法制备得到的比率荧光探针。

本发明第三方面，提供上述比率荧光探针在识别和检测硫化氢分子方面的应用。

本发明第四方面，提供一种快速检测硫化氢浓度的方法，包括：将荧光探针加入到待测溶液中，混合均匀后检测荧光响应，得到荧光强度比值并计算出硫化氢浓度，即得。

本公开一个或多个具体实施方式至少取得了以下技术效果：

(1)本发明采用两步溶剂热法，且通过实践证明，一步溶剂热法和二步溶剂热法制备得到的荧光探针的结构存在一定的差异，因而在检测硫化氢方面的灵敏度、稳定性、检测范围和响应时间上均存在差异，采用一步溶剂热法制备得到的产物FITC峰很弱，而两步法中FITC在第一步生成了MOF的基础上结合，结合的更加稳定，FITC的荧光更强。本发明发现两步溶剂热法制备得到的荧光探针能够具有灵敏度高、稳定性好、响应时间短、检测范围广的优势。

(2)本发明通过两步溶剂热法合成MOF材料Cu-TCPP(FITC)，该MOF材料中卟啉TCPP由于其电子转移到金属离子Cu²⁺上(LMCT效应)而发生荧光猝灭作用。该材料可以识别并结合硫化氢分子，进而使荧光恢复作为响应信号。这种技术方法具有检测速度快，灵敏度高，操作简单，成本低廉等优点。

(3)本发明的卟啉基MOF合成时间短，原料廉价易得，且用量极少。该材料中的卟啉配体决定了其荧光性质十分突出。通过修饰形成的MOF探针本身荧光几乎可以全部掩蔽，与硫化氢作用数秒钟后，荧光强度迅速增强，且增强幅度大。该MOF材料具有检测限低(3.2μM)，灵敏度高，用量少(10μg/mL)，检测范围广(5～400μM)，比率荧光抗干扰性强的优点。

(4)本发明的荧光探针的稳定性研究显示，材料保存150天后不影响探针对硫化氢的检测，具有优异的稳定性。

(5)本发明操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生成。

附图说明