[發明專利]一種熒光探針及其在檢測二價鐵中的應用

無效

• 申請號: 201310487213.7
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN104560010A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張永為
• 申請（專利權）人: 茵泰科技(大連)有限公司
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F5/02;H01L51/54
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技術領域

本發明涉及一類用于檢測二價鐵離子的熒光探針，具體的說，是一類在二價鐵離子存在下熒光發生增強，并且其熒光強度正比于二價鐵離子含量的熒光探針。?

背景技術：

鐵是自然界普遍存在的元素，幾乎所有礦石中都可檢測到鐵元素的存在。在衡量礦石的品質時，鐵含量也就成為一個重要指標。傳統上，鐵含量的測定在溶液中采用基于鄰菲羅啉的分光光度法。其采用原理是，利用還原劑將三價鐵還原為二價鐵(Fe²⁺)，二價鐵在PH3～9之間與鄰菲羅啉形成穩定的橙紅色絡合物，其在510nm處摩爾吸光系數為1.1×10⁴。測定樣品溶液的吸光度，根據標準工作曲線即可求算二價鐵的含量。該方法的不足之處包括：(1)選擇性較差，許多自然界中存在的物質，如亞硝酸鹽、焦磷酸鹽、偏聚磷酸鹽以及多種重金屬離子都會影響測定結果；(2)靈敏度較低，一般只能檢出濃度在10^-6mol／L以上的鐵。因此，目前急需開發一種鐵含量的測定方法，使其用于二價鐵離子含量的測定，同時具有高的靈敏度和選擇性。?

發明內容：

本發明就是針對上述問題，提供了一種可用于選擇性檢測溶液中二價鐵的熒光探針，此探針可以選擇性地與Fe²⁺作用，作用后熒光增強且熒光強度正比于二價鐵的濃度，其檢測限可達7.5×10^-8mol／L。?

為了實現本發明的上述目的，本發明采用如下技術方案：采用BODIPY染料作為熒光母體，在BODIPY母體上引入四甲基哌啶氧結構作為與Fe²⁺反應的活性中心，以實現選擇性地檢測Fe²⁺；并同時利用四甲基哌啶氧與二價鐵作用前后電子性質的變化及其對整個化合物熒光性質的影響調變探針分子的熒光性質。具體的說，?就是由于四甲基哌啶氧結構中單電子的存在，當探針被激發時，會發生從四甲基哌啶氧向BODIPY染料母體的電子轉移，從而猝滅BODIPY染料的熒光；當體系中有二價鐵存在時，其會與探針反應，破壞哌啶氧的單電子結構，從而抑制激發態光誘導電子轉移過程而使熒光恢復。?

所述的熒光探針的通式為：?

其中，R₁、R₂為H、C₁～C₂₀的烷基、C₅～C₂₀的環烷基、芳基、磺酸基、羧基、羥基、鹵素、氨基、胺基、烷氧基或氰基；R₁、R₂相同或不同。?

R₁、R₂為芳基或C₅～C₂₀的環烷基時，與各自相連的吡咯環以單鍵的方式連接或以并環的方式連接?

將通式I應用于Fe²⁺測定時，其是與Fe²⁺作用后，生成具有通式II結構的化合物，從而導致熒光的改變，且熒光強度正比于Fe²⁺的濃度。?

通式I可對Fe²⁺進行定性、定量的檢測。?

將濃度呈梯度變化的Fe²⁺水溶液分別加入通式I的水溶液中，分別測定加入后各體系的熒光強度，然后以Fe²⁺溶液的濃度和加入探針后體系的熒光強度為橫坐標、縱坐標作圖，根據熒光強度，即可從圖中讀出待測溶液中Fe²⁺的含量。?

用通式I測定礦石中Fe²⁺的含量，其熒光強度隨礦石溶解液中Fe²⁺的濃度而改變，能夠對礦石溶解液中的Fe²⁺的進行定性和定量測定。?

用通式I測定礦石中總鐵的含量，包括如下兩道工序：(1)用還原劑將礦石溶解液中的三價鐵還原為二價鐵；(2)用通式I測定還原后的礦石溶解液中的二價鐵含量。所用三價鐵還原劑可以為抗壞血酸，硫代乙醇酸，鹽酸羥胺，氫醌，亞硫酸氫鹽，亞硫酸鹽，硫酸肼，焦亞硫酸鹽等中的一種或幾種。?

本發明的有益效果：?

這類化合物用作二價鐵熒光探針，用于測定樣品中二價鐵的含量時，相比于傳統的基于鄰菲羅啉的分光光度法，具有選擇性好、靈敏度高的優點。既可有效避免待測樣品中其他物質的干擾，又可更靈敏的檢測到鐵的存在及其含量。?

附圖?

附圖1：本發明所述探針的合成路線示意圖?