[發明專利]一種快速檢測汞離子的熒光探針及其應用

有效

• 申請號: 202211164955.1
• 申請日: 2022-09-23
• 公開（公告）號: CN115417881B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 楊冉;代秀秀;孫遠強;陶健;焦強;黃珊;屈凌波;李朝輝
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C07D491/16
• 分類號: C07D491/16;C09K11/02;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 鄭州宏海知識產權代理事務所(普通合伙) 41184
• 代理人: 趙白

本發明公開了一種快速檢測汞離子的熒光探針及其應用，所述熒光探針的分子式為Csubgt;19/subgt;Hsubgt;21/subgt;NOsubgt;3/subgt;S，結構式為本發明制備的熒光探針對汞離子具有優異的選擇性，且能實現汞離子的超快速檢測，瞬間達到響應平臺，并且具有極低的檢出限，定量限為50nM，檢出限為10pM；此外，還設計了一種便捷的實時檢測和去除汞離子的聚合物珠，可用于真是樣品的檢測。

技術領域

本發明屬于熒光探針技術領域，具體涉及一種快速檢測汞離子的熒光探針及其應用。

技術背景

作為一種重金屬，汞單質和其化合物都具有很高的毒性，進入人體的汞很難被降解，并可通過生物轉化和在食物鏈中富集而引起各種疾病。例如，上個世紀日本水俁病事件就是由于工廠在不知情的情況下將含汞的工業廢水排放到人們吃的魚、蝦的水道中引起的。然而，就是這樣一種疾病卻花了數萬人的性命以及半個多世紀的時間來為此買單。由于汞對環境和人體的巨大危害，世界各國的組織都對汞含量進行了限量。例如，中國飲用水中的汞含量不得超過5nM，化妝品中的汞含量上限為1.0mg?kg^-1。因此，快速有效地檢測環境中的汞離子具有重要意義。

近年來，熒光探針因其明顯的可視化、良好的選擇性和高靈敏度而備受關注。檢測汞離子的熒光探針主要分為兩類：絡合型和反應型。絡合型探針主要通過探針分子上的氮原子、氧原子或硫原子與汞離子絡合，以完成汞離子特定識別。這種反應反應速度快，但選擇性低，通常易受到其他金屬離子的干擾。一般而言，反應型探針因其良好的選擇性和高靈敏度而成為研究的焦點，但它們需要較長的反應時間，如基于硫代縮醛(酮)的脫保護反應對汞離子具有良好的選擇性但反應速度慢。因此，如何在保證選擇性的前提下提高熒光探針與汞離子的反應速率已成為一個關鍵問題。

發明內容

針對現有技術中反應型探針檢測汞離子反應時間長的技術問題，本發明提出了一種快速檢測汞離子的熒光探針及其應用，所述熒光探針對汞離子具有優異的選擇性，且能與汞離子瞬間反應，實現汞離子的超快速檢測，解決了反應型探針用于汞離子檢測反應時間長的問題。

實現本發明的技術方案是：

一種快速檢測汞離子的熒光探針，所述熒光探針的分子式為C₁₉H₂₁NO₃S，所述熒光探針的結構式為

所述熒光探針的制備方法包括如下步驟：

(1)將8-羥基久洛尼定-9-甲醛溶于乙醇中，加入乙酰乙酸乙酯，以哌啶為催化劑，將混合液在80-85℃下加熱回流8-12h，冷卻至室溫，過濾，用無水乙醇洗滌并干燥，得到橙色結晶的固體化合物A；

(2)將化合物A、2-巰基乙醇和甲磺酸溶于二氯甲烷中，在氮氣保護下35-40℃加熱回流6-12h，然后通過硅膠柱層析純化，得到所述熒光探針。

所述步驟(1)中8-羥基久洛尼定-9-甲醛和乙酰乙酸乙酯的摩爾比為1:1-1:2。

所述熒光探針的合成路線為：

所述熒光探針在汞離子檢測中的應用。

上述應用的檢測步驟為：

(1)將所述熒光探針溶于DMSO制備2mM的探針儲備液，將探針儲備液加入到10mM，pH＝7的磷酸鹽緩沖液PB中；

(2)在步驟(1)所得的混合液中加入不同量的汞離子的水溶液，使總體積為2ml，所述熒光探針的終濃度為2μM，測定反應前后各溶液的紫外吸收光譜和熒光發射光譜，觀察反應前后各溶液的紫外吸收光譜變化和熒光光譜變化，并在365nm紫外光下觀察反應前后各溶液的顏色變化，根據測試結果建立判斷標準或構建標準工作曲線；