[發明專利]快速檢測次氯酸根的熒光探針和方法及其在自來水樣檢測中的應用

在審

• 申請號: 201710152628.7
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106841148A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 程曉紅;屈少華
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張秋燕

技術領域

本發明涉及一種快速檢測次氯酸根的熒光探針和方法及其在自來水樣檢測中的應用，屬于環境保護領域。

背景技術

次氯酸(HClO)是一種活性氧簇，在我們的日常生活和防御外來病原體對宿主的入侵方面都起著重要的作用。它是一種強氧化劑，能殺死水里的細菌，被廣泛用作游泳池的消毒劑。次氯酸能使有機色質和染料褪色，因此可以用作漂白劑、氧化劑、除臭劑和消毒劑。然而，生物體內過量的次氯酸會損害宿主自身的組織，引發一系列的疾病，例如腎病、動脈硬化癥和關節炎等。因此，如何高靈敏度、高選擇性地檢測次氯酸是一個迫切需要解決的問題。

目前，利用次氯酸獨特的強氧化性，基于氧化反應的次氯酸傳感器被陸續報道。例如，對甲氧基苯酚氧化為對苯二醌、二苯甲酰肼氧化為聯苯酰二酰亞胺、硫醇氧化為磺酸鹽衍生物等化學反應，均可作為構建次氯酸傳感器的基礎。然而，大多數傳感器的合成都比較復雜，不利于實際應用。因此，需要發展一種簡單易行的新方法來實現對次氯酸根的高效檢測。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種快速檢測次氯酸根的熒光探針和方法，通過熒光猝滅的方法實現對次氯酸根的識別與檢測，靈敏度高，選擇性好，定量分析準確，檢出限低至1.4×10^-6mol/L，可成功地應用于自來水樣品中次氯酸根濃度的檢測。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：

一種快速檢測次氯酸根的熒光探針，是主要組成為香豆素衍生物與亞銅鹽的混合溶液，其中，香豆素衍生物(縮寫為C1)的結構式如下所示：

按上述方案，所述混合溶液中香豆素衍生物的濃度范圍為5×10^-7～1×10^-4mol/L，亞銅鹽的濃度范圍為5×10^-7～3×10^-4mol/L。其中，所述亞銅鹽優選碘化亞銅等可溶性亞銅鹽。

按上述方案，所述混合溶液的溶劑為緩沖溶液與有機溶劑的混合物，其中緩沖溶液的pH范圍為6～9。優選地，緩沖溶液和有機溶劑的體積比為(5～95)：5。進一步優選地，所述有機溶劑選自二甲基亞砜或乙腈等，緩沖溶液選自HEPES緩沖溶液等。

按上述方案，所述混合溶液中還包括抗氧化劑。優選地，抗氧化劑選自抗壞血酸鈉或L-抗壞血酸、異抗壞血酸鈉等。

按上述方案，所述抗氧化劑的濃度范圍為2×10^-8～5×10^-5mol/L。

在上述基礎上，本發明還提供一種快速檢測次氯酸根的方法。該方法主要包括如下步驟：

1)配制上述主要組成為香豆素衍生物與亞銅鹽的混合溶液，作為快速檢測次氯酸根的熒光探針：

2)配制次氯酸鹽的水溶液；

3)將步驟1)配制的混合溶液置于石英比色皿中，用熒光分光光度計測試其發射光譜；然后向該混合溶液中逐漸滴加次氯酸鹽水溶液，利用熒光分光光度計分別測試發射光譜，并總結歸納該混合溶液中熒光強度變化與次氯酸鹽濃度的關系，以熒光強度變化值為縱坐標，以次氯酸根濃度為橫坐標，繪制標準曲線；

4)向步驟1)所配制的混合溶液中定量加入待測的次氯酸鹽水溶液，然后測定其熒光強度的變化值，根據步驟3)所得標準曲線，計算出待測的次氯酸鹽的濃度。

按上述方案，如果待測的次氯酸鹽水溶液是采用自來水配制，那么扣除自來水中次氯酸的濃度，即可得到該待測次氯酸鹽的濃度。自來水本身次氯酸根的濃度測定方法為：向步驟1)所配制的混合溶液中定量加入自來水，然后測定其熒光強度的變化，根據步驟3)所得標準曲線，計算出自來水中次氯酸的濃度。

按上述方案，為了排除空氣中氧氣的干擾，本發明可以在化合物C1與亞銅離子的混合溶液中加入抗壞血酸鈉等作為亞銅離子的穩定劑。

按上述方案，所述次氯酸鹽選自次氯酸鈉和次氯酸鉀等。

按上述方案，所述次氯酸鹽溶液的濃度范圍為1.4×10^-6～2×10^-1mol/L。

按上述方案，所述的熒光光譜測試的激發波長范圍為410～450nm，發射波長范圍為420～650nm。