一种检测环境污染物的试剂盒及其检测方法技术

一种检测环境污染物的试剂盒，其包括：响应性的荧光多糖衍生物和溶剂，或响应性的荧光多糖衍生物、荧光染料和溶剂；其中，所述响应性的荧光多糖衍生物具有式I所示的重复结构单元。所述试剂盒通过可见光下和荧光下颜色的变化，可以同时检测多种环境污染物例如氨、水合肼、多种有机胺(三乙胺、乙二胺、甲胺及苯胺)和阴离子(B4O7

A Kit for Detecting Environmental Pollutants and Its Detection Method

【技术实现步骤摘要】
一种检测环境污染物的试剂盒及其检测方法
本专利技术属于分析检测和荧光材料领域，具体涉及一种检测环境污染物的试剂盒及其检测方法。
技术介绍
简便、快速、准确地检测化学物质的浓度对于化学化工、环境监测、分析检测等领域非常重要。氨、有机胺和无机阴离子广泛存在或应用于人类生产和生活当中，具有重要的应用。然而，过量的氨、有机胺和无机阴离子污染空气、水源和土地，损害人类的身体健康。因此，简便、快速、准确地检测氨、有机胺和无机阴离子，对环境和人类社会具有重要意义。通过荧光法检测化学物质，具有操作简便、响应快速、可视化等优点，其核心是具有分子响应性的荧光分子。因此，开发新的响应分子和检测方式，具有重要实用价值。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种检测环境污染物的试剂盒，其包括：响应性的荧光多糖衍生物和溶剂，或响应性的荧光多糖衍生物、荧光染料和溶剂；其中，所述响应性的荧光多糖衍生物具有如下式I所示的重复结构单元：A1、A2、A3相同或不同，彼此独立地选自R或R’；Y选自O或NH；R为下列基团中的至少一种：R’为-R1–R2结构，其中R1选自下列基团：R2选自下列基团：*-处表示连接位点；所述环境污染物选自氨、水合肼、三乙胺、乙二胺、甲胺、苯胺、B4O72-、PO43-或CO32-。根据本专利技术的实施方案，所述响应性的荧光多糖衍生物中R’的取代度为0.001-2.0，优选为0.01-1.0。根据本专利技术的实施方案，所述响应性的荧光多糖衍生物中多糖衍生物选自纤维素衍生物、淀粉衍生物、壳聚糖衍生物、葡聚糖衍生物或甲壳素衍生物。根据本专利技术的实施方案，所述溶剂选自水、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、丙酮、四氢呋喃(THF)、N-甲基吡咯烷酮、吡啶中的至少一种。根据本专利技术的实施方案，所述响应性的荧光多糖衍生物的质量浓度为1.0x10-7g/L～1g/L，优选为1.0x10-6g/L～0.5g/L，还优选为0.0002g/L～0.005g/L。根据本专利技术的实施方案，所述荧光染料选自孔雀石绿、卟啉中的至少一种。根据本专利技术的实施方案，所述响应性的荧光多糖衍生物与荧光染料的质量比为1:1-20:1，优选为1:1-10:1。本专利技术还提供如上所述的试剂盒检出氨、水合肼和有机胺的方法，包括以下步骤：向所述试剂盒中加入待测样品，在可见光和/或365nm荧光灯下观测试剂盒中溶液的荧光颜色，根据试剂盒中溶液的颜色变化，从而判断待测样品为氨或有机胺；所述试剂盒不含有如上所述的荧光染料。优选地，在365nm荧光灯下观测试剂盒的荧光颜色，当试剂盒中溶液颜色为浅蓝色时，说明待测样品中含有氨；在365nm荧光灯下，当试剂盒中溶液颜色为蓝白色时，说明待测样品中含有三乙胺；在365nm荧光灯下，当试剂盒中溶液颜色为军绿色时，说明待测样品中含有乙二胺；在365nm荧光灯下，当试剂盒中溶液颜色为靛青色时，说明待测样品中含有甲胺；在可见光下试剂盒中溶液颜色无变化，且在365nm荧光灯下，溶液颜色为绿色时，说明待测样品中含有水合肼；在可见光下试剂盒中溶液颜色无变化，且在365nm荧光灯下，溶液荧光淬灭时，说明待测样品中含有苯胺。本专利技术还提供一种定量检测氨、水合肼和有机胺浓度的方法，包括如下步骤：a1)配置已知浓度的氨、水合肼或有机胺的溶液，将配置的溶液加入如上所述试剂盒，根据试剂盒溶液在440nm荧光发射峰的荧光强度和已知浓度的氨、水合肼或有机胺的溶液浓度关系绘制标准曲线；a2)将未知浓度的氨、水合肼或有机胺的溶液加入到步骤a1)相同浓度的试剂盒中，根据试剂盒溶液在440nm荧光发射峰的荧光强度，从而计算氨、水合肼或有机胺的浓度；其中，所述有机胺选自三乙胺、乙二胺、甲胺或苯胺。本专利技术还提供如上所述试剂盒检出无机阴离子的方法，包括以下步骤：向所述试剂盒中加入待测样品的水溶液，在可见光和/或365nm荧光灯下观察试剂盒颜色，根据试剂盒的颜色变化，从而判断待测样品是否含有无机阴离子；所述无机阴离子选自B4O72-、PO43-、CO32-。优选地，当试剂盒中不含有如上所述荧光染料，在可见光和365nm荧光灯下观测试剂盒的荧光颜色，试剂盒中溶液颜色在可见光下为黄色(优选为浅黄色)，在365nm荧光灯下为蓝白色时，说明样品中含有CO32-；当试剂盒中不含有如上所述荧光染料，在可见光和365nm荧光灯下观测试剂盒的荧光颜色，当试剂盒中溶液颜色在可见光下为黄色(优选为深黄色)，在365nm荧光灯下无荧光；且当试剂盒中含有如上所述荧光染料，在可见光下溶液颜色为粉色时，说明样品中含有PO43-；当试剂盒中不含有如上所述荧光染料，在可见光和365nm荧光灯下观测试剂盒的荧光颜色，当试剂盒中溶液颜色在可见光下为黄色(优选为深黄色)，在365nm荧光灯下无荧光；且当试剂盒中含有如上所述荧光染料，在可见光下溶液颜色为黄色(优选为深黄色)时，说明样品中含有B4O72-。本专利技术还提供一种定量检测无机阴离子B4O72-、PO43-、CO32-浓度的方法，包括如下步骤：b1)配置已知浓度的无机阴离子B4O72-、或PO43-、或CO32-的溶液，将配置的溶液加入如上所述试剂盒，根据试剂盒溶液在440nm荧光发射峰的荧光强度和已知浓度的无机阴离子B4O72-、PO43-、CO32-溶液浓度关系绘制标准曲线；b2)将未知浓度的无机阴离子B4O72-、PO43-、CO32-溶液加入到步骤b1)相同浓度的试剂盒中，根据试剂盒溶液在440nm荧光发射峰的荧光强度，从而计算无机阴离子B4O72-、PO43-、CO32-的浓度。本专利技术还提供一种响应性的荧光多糖衍生物，其具有式I所定义的结构，当式I中的基团R选自时，R’不为一种包括上述响应性的荧光多糖衍生物的膜、纳米纤维、涂料组合物、涂层或打印墨水。一种智能标签，所述智能标签包括基底膜，以及任选的下述(a)或(b)中的一种或多种：(a)在基底膜的至少一侧表面上的涂层，(b)位于材料表面的文字和/或图案；其中，所述智能标签包括上述响应性的荧光多糖衍生物，或者所述智能标签通过如上所述试剂盒制备得到；优选地，所述响应性的荧光多糖衍生物添加于所述基底膜、涂层、文字和/或图案中的至少一种结构中。优选地，将试剂盒中的溶液涂敷在基底膜表面，挥发溶剂并干燥，得到具有荧光的智能标签。通过向此智能标签上滴加待测样品检测环境污染物。本专利技术的有益效果：本专利技术公开了一种检测环境污染物的试剂盒及其检测方法。所述试剂盒通过可见光下和荧光下颜色的变化，可以同时检测多种环境污染物例如氨、水合肼、多种有机胺(三乙胺、乙二胺、甲胺及苯胺)和阴离子(B4O72-、PO43-和CO32-)。所述试剂盒还可以根据标准曲线检测待检物浓度。所述试剂盒对多种环境污染物同时实现可视化检测，而且准确度高，检出限低。附图说明图1为实施例1中，向“纤维素醋酸酯-菲啰啉”试剂盒中分别加入10μL氨水、三乙胺、乙二胺或甲胺后及“纤维素醋酸酯-菲啰啉”试剂盒的荧光发射光谱。测试仪器：HITACHIF-4500荧光光度计，激发波长365nm。图2为实施例1中，向“纤维素醋酸酯-菲啰啉”试剂盒中加入10μL不同浓度的三乙胺标准溶液，44本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测环境污染物的试剂盒，其特征在于，包括：响应性的荧光多糖衍生物和溶剂，或响应性的荧光多糖衍生物、荧光染料和溶剂；其中，所述响应性的荧光多糖衍生物具有如下式I所示的重复结构单元：

【技术特征摘要】
1.一种检测环境污染物的试剂盒，其特征在于，包括：响应性的荧光多糖衍生物和溶剂，或响应性的荧光多糖衍生物、荧光染料和溶剂；其中，所述响应性的荧光多糖衍生物具有如下式I所示的重复结构单元：A1、A2、A3相同或不同，彼此独立地选自R或R’；Y选自O或NH；R为下列基团中的至少一种：R’为-R1–R2结构，其中R1选自下列基团：R2选自下列基团：*-处表示连接位点；所述环境污染物选自氨水、水合肼、三乙胺、乙二胺、甲胺、苯胺、B4O72-、PO43-或CO32-；所述响应性的荧光多糖衍生物中R’的取代度为0.001-2.0。2.根据权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述响应性的荧光多糖衍生物中多糖衍生物选自纤维素衍生物、淀粉衍生物、壳聚糖衍生物、葡聚糖衍生物或甲壳素衍生物；优选地，所述响应性的荧光多糖衍生物的质量浓度为1.0x10-7g/L～1g/L。3.根据权利要求1或2所述的试剂盒，其特征在于，所述溶剂选自水、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、丙酮、四氢呋喃(THF)、N-甲基吡咯烷酮、吡啶中的至少一种；优选地，所述荧光染料选自孔雀石绿、卟啉中的至少一种；优选地，所述响应性的荧光多糖衍生物与荧光染料的质量比为1:1-20:1。4.权利要求1～3任一项所述的试剂盒检出氨、水合肼和有机胺的方法，其特征在于，包括以下步骤：向所述试剂盒中加入待测样品，在可见光和/或365nm荧光灯下观测试剂盒中溶液的荧光颜色，根据试剂盒中溶液的颜色变化，从而判断待测样品为氨、水合肼或有机胺；所述试剂盒不含有荧光染料；优选地，在365nm荧光灯下观测试剂盒的荧光颜色，当试剂盒中溶液颜色为浅蓝色时，说明待测样品中含有氨水；在365nm荧光灯下，当试剂盒中溶液颜色为蓝白色时，说明待测样品中含有三乙胺；在365nm荧光灯下，当试剂盒中溶液颜色为军绿色时，说明待测样品中含有乙二胺；在365nm荧光灯下，当试剂盒中溶液颜色为靛青色时，说明待测样品中含有甲胺；在可见光下试剂盒中溶液颜色无变化，且在365nm荧光灯下，溶液颜色为绿色时，说明待测样品中含有水合肼。5.一种定量检测氨、水合肼和有机胺浓度的方法，其特征在于，包括如下步骤：a1)配置已知浓度的氨、水合肼或有机胺的溶液，将配置的溶液加入权利要求1～4任一项所述的试剂盒，根据试剂盒溶液在440nm荧光发射峰的荧光强度和已知浓度的氨、水合肼或有机胺的溶液浓度关系绘制标准曲线；a2)将未知浓度的氨、水合肼或有机胺的溶液加入到步骤a1)相同浓度的试剂盒中，根据试剂盒溶液在440nm荧光发射峰的荧光强度，从而计算氨、水合肼或有机胺的浓度；其中，所述有机胺选自三乙胺、乙二胺、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金明，纳瓦兹哈克，张军，李锦阳，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11