一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及镁离子检测技术领域，尤其涉及一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物及其应用。本发明专利技术中的有机化合物对Mg

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物及其应用


[0001]本专利技术涉及镁离子检测
，尤其涉及一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物及其应用。

技术介绍

[0002]全球变暖以及人类日常生活的碳排放增加，导致空气中的二氧化碳浓度的增高，海水的碱性不断减弱，对海洋环境产生巨大影响。其中影响最大的参数就是水中的二价阳离子浓度，主要包括镁和钙。镁离子是生物体内和环境中最丰富的二价阳离子，镁离子浓度的波动直接影响水生动植物，尤其是珊瑚的生存和成长。水中的钙离子浓度就取决于镁离子浓度。
[0003]传统的检测方法如EDTA络合滴定等方法对于微量的镁离子的含量的检测非常繁琐，而且只能在实验室进行，不能自动化检测，对于水质参数的检测和补偿措施的全程自动化很难实现。荧光探针法由于其方法简便，灵敏度高，而被广泛用于各个领域。目前镁离子荧光探针主要是以邻氨基苯酚三乙酸(o
‑
Aminophenol
‑
N,N,O
‑
triacetic acid,APTRA)作为离子络合体。但是该系列荧光探针对钙离子的选择性极差，响应只有钙离子的一百分之一，根本不适合于钙离子共存下的镁离子浓度检测，而只适合细胞内的镁离子的检测。对钙离子共存下的镁离子浓度检测的报道极少，直到最近才有一些报道是关于荧光探针对镁离子的检测方法，可用于细胞外离子检测的荧光探针，但其检测限偏高，对低浓度的镁响应不敏感，而且该分子不含可用于固定化的官能团，不能用于制作可逆的传感器，所以不能应用需要多次使用的各种样品，血液或海水中镁离子的连续检测。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物及其应用。
[0005]本专利技术提出一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物，该有机化合物基于激发态分子内质子转移，采用二羟基蒽醌作为离子络合体，同时属于显色基团和荧光基团，具体结构式如下：
[0006][0007]优选的，R1为羧基、氨基、醛基等活性反应基团。
[0008]优选的，R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8独立地选自
‑
H、卤素或C1
‑
C6的直链或支链烷基和C1
‑
C6的直链或支链烷氧基。
[0009]本专利技术又提供一种上述用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物的应用，将上述结构式的化合物和作为载体的亲水高聚物制备得到半成品，再向半成品加入水凝胶，经过
涂布后得到成品。
[0010]优选的，亲水高聚物为氨基纤维素。
[0011]优选的，成品为荧光探针、敏感膜或检测试剂盒。
[0012]优选的，成品可用于对血液或海水的连续检测。
[0013]优选的，成品可用于检测Ca
2+
、Mg
2+
、Sr
2+
、La
3+
、Eu
3+
和Er
3+
。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：
[0015]一、本专利技术中的有机化合物对Mg
2+
具有显著的、特异性结合的络合能力，可以作为Mg
2+
的有效载体，使它成为具有广泛用途的选择性镁离子络合剂，可用于镁离子的选择性消除和掩蔽，具有极高的选择性。在修饰后该分子既可以成为高选择性镁离子显色剂，可用于各种介质中的镁离子选择性显色、分光光度测定、显色试纸的制备。也可成为镁离子荧光指示剂，可从其荧光强度计算出每个溶液中镁离子的含量，大大提高了效率、灵敏度和重现性。
[0016]二、本专利技术中的有机化合物可以通过固定在亲水高聚物表面，再加入水凝胶，经过涂布制成一种产品，实现了对血液或海水中微量金属离子含量的即时监测，使整个分析过程自动化，大大提高了效率。
[0017]三、本专利技术设置了有机化合物的合成工艺路线和工艺参数，反应条件温和、安全，产品纯度可达到99.0％以上。
附图说明
[0018]图1为本专利技术制备二羟基蒽醌类镁离子指示剂的反应路线。
[0019]图2为本专利技术制备1，2
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A12)在不同镁离子浓度下的荧光发射光谱。
[0020]图3为本专利技术制备单取代1，2
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A121A)的荧光光谱。
[0021]图4为本专利技术单取代1，2
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A121A)在不同镁离子浓度下的荧光发射光谱。
[0022]图5为本专利技术含单取代1，2
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A121A)对镁离子的校正曲线。
[0023]图6为本专利技术双取代1，2
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A122A)的荧光发射光谱。
[0024]图7为本专利技术制备1，3
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A13)的荧光光谱。
[0025]图8为本专利技术1，3
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A13)在不同镁离子浓度下的荧光发射光谱。
[0026]图9为本专利技术1，4
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A14)在不同pH下的紫外
‑
可见吸收光谱。
[0027]图10为本专利技术单取代1，4
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A141A)在不同镁离子浓度下的荧光发射光谱。
[0028]图11为本专利技术单取代1，4
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A141A)对镁
离子的校正曲线。
[0029]图12为本专利技术制备单取代1，5
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A151A)在不同镁离子浓度下的荧光发射光谱。
[0030]图13为本专利技术单取代1，5
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A151A)对镁离子的校正曲线。
[0031]图14为本专利技术高聚物固定以后单取代1，5
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A151B)对镁离子的响应曲线。
[0032]图15为本专利技术高聚物固定以后单取代1，5
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A151B)对镁离子的校正曲线。
[0033]图16为本专利技术高聚物固定以后单取代1，5
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A151B)对各种离子荧光响应比例柱形图。
[0034]图17为本专利技术单取代1，8
‑
二羟基蒽醌镁离子络合基团(图1中化合物A181A)在不同镁离子浓度下的荧光发射光谱。
[0035]图18为本专利技术1，8
‑
二羟基蒽醌...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物，其特征在于，该有机化合物基于激发态分子内质子转移，采用二羟基蒽醌作为离子络合体，同时属于显色基团和荧光基团，具体结构式如下：2.根据权利要求1所述的一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物，其特征在于，R1为羧基、氨基、醛基等活性反应基团。3.根据权利要求1所述的一种用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物，其特征在于，R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8独立地选自
‑
H、卤素或C1
‑
C6的直链或支链烷基和C1
‑
C6的直链或支链烷氧基。4.一种包括权利要求1
‑
3任一项所述的用于检测溶液中镁离子含量的有机化合物的应用，其特征在于，将上述结构式的化合物和作为载体的亲水高聚物制备得...

【专利技术属性】
技术研发人员：管世权，薄再征，赵洪伟，杨健，史凤丽，何华瑞，
申请(专利权)人：天津希恩思生化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：