[發明專利]一種熒光設備用于銅離子定量檢測的比色分析方法

有效

• 申請號: 201210222091.4
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103512872A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 馮亮;關亞風;李慧;呂永軍;李笑
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種熒光設備用于銅離子定量檢測的比色分析方法，包括羅丹明喹啉類熒光指示劑的合成，銅離子的螯合，熒光比色設備的搭建，熒光比色讀取，以及樣品測定，其特征在于：

結合8-羥基喹啉與羅丹明指示劑對金屬離子的螯合能力，合成羅丹明喹啉類熒光指示劑，對不同濃度的銅離子進行檢測；采用熒光比色設備，通過數碼相機對銅離子與指示劑反應后的熒光變化圖像進行采集，提取其顏色變化前后圖像中紅、綠、藍（RGB）三個通道的顏色變化值，構建銅離子與之相對應濃度梯度的標準曲線；

1）羅丹明喹啉類指示劑的合成：采用簡單的一步合成，將羅丹明B酰肼②與8-羥基喹啉-2-甲醛反應，生成羅丹明喹啉類銅離子熒光指示劑①：

2）銅離子的螯合：向步驟1）獲得的1mL銅離子熒光指示劑的溶液（5×10^-4M）中分別加入12.5μL的1.6×10^-3M、3.2×10^-3M、4.8×10^-3M、6.4×10^-3M、8×10^-3M、1.6×10^-2M、4×10^-2M、8×10^-2M的銅離子溶液，將其放入70℃（±2℃）的水浴鍋中恒溫反應30min（±2min）后，溶液的顏色由淺粉色變成紅色，溶液趨于穩定；

3）熒光比色設備的搭建：選用360-410nm發光二極管（發光二極管），經由可讓365nm光通過的窄帶濾光片濾光后得到較單一的365nm光源作為熒光紫外激發光源；取200微升步驟2）反應后獲得的溶液置于透明塑料小管中，采用該激發光源對羅丹明喹啉類指示劑以及其與不同濃度銅離子反應后的溶液進行激發；

4）熒光比色讀取：經由數碼成像設備對步驟3）激發后的溶液熒光顏色從小管底部進行成像，將顏色通過Photoshop軟件數字化后，提取顏色變化前后圖像中的紅（R）、綠（G）、藍（B）三個通道的顏色變化值（ΔR=R_反應后-R_反應前，ΔG=G_反應后-G_反應前，ΔB=B_反應后-B_反應前），與銅離子濃度構建相應的濃度梯度曲線；

5）樣品測定：將12.5μL未知濃度的銅離子樣品與步驟1）獲得的羅丹明喹啉類銅離子熒光指示劑的溶液（5×10^-4M）1mL反應后，進行成像分析，得到的顏色變化值代入其上建立的濃度梯度曲線，求得銅離子濃度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述銅離子指示劑為羅丹明喹啉類熒光指示劑，結合了羅丹明以及8-羥基喹啉對金屬離子的螯合作用。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述數碼成像設備為彩色成像設備，如CCD、數碼相機或掃描儀。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：指示劑加銅離子反應后的顏色能夠經由Photoshop軟件，通過數字化的形式反映出來，為定量分析提供依據。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述塑料小管本身為無色透明圓柱形，其內徑6mm，外徑8mm，高12mm，其管底透光性良好。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述熒光激發設備為8盞4V20mA的發光二極管紫外燈串聯，并將其均勻的固定在一個頂部封閉的黑色套桶中央，套桶下端開口，構成一個面光源，發光二極管下方固定有一個直徑為2.5cm的僅可讓365nm光通過的窄帶濾光片，使透過的光只有365nm左右；另外，在放反應溶液的小管底部下方配有另一個400-700nm的帶通濾光片，用來過濾掉發光二極管燈發出的背景光。

7.根據權利要求1或4所述的方法，其特征在于：在樣品測試過程后，提取指示劑加銅離子前后的圖像，采用Photoshop軟件將直觀的圖像數字化后，提取顏色變化前后圖像中的紅（R）、綠（G）、藍（B）三個通道的顏色變化值（ΔR=R_反應后-R_反應前，ΔG=G_反應后-G_反應前，ΔB=B_反應后-B_反應前），通過顏色變化值與濃度梯度構建銅離子的濃度梯度曲線。