System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种卟啉衍生物对铜离子的检测方法及荧光传感器技术_技高网
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一种卟啉衍生物对铜离子的检测方法及荧光传感器技术

技术编号:42404091 阅读:3 留言:0更新日期:2024-08-16 16:24
本发明专利技术公开了一种卟啉衍生物对铜离子的检测方法及荧光传感器,所述卟啉衍生物具有水溶性,实现了在水环境中的荧光传感检测,拓宽了卟啉类化合物的应用领域。相比于其他传统荧光传感体系对铜离子的检测,利用这种卟啉衍生物作为荧光探针不仅实现了对铜离子的特异性检测,而且具有更快的响应速度、更低的检测限和强抗干扰能力,表现出明显的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光传感检测,特别是涉及一种卟啉衍生物对铜离子的检测方法及荧光传感器


技术介绍

1、金属离子在农业、环境、化学化工、生物医学等多个领域中起着重要的作用。其中,cu2+对人体的健康是至关重要的,它可以催化血红蛋白的合成,是新陈代谢中许多酶的重要组成部分,此外,还与人类生长发育及免疫系统息息相关。cu2+的含量过高或过低会导致不必要的生物安全与环境污染问题,如缺乏cu2+会导致人体新陈代谢紊乱,也会减缓植物的发育;而过量的cu2+也会造成人体肾脏与肠胃的损伤,同时也会引发水中藻类植物的死亡,造成不可逆的环境污染。因此,cu2+的高效和精确测量在生物理化机制、化学反应调控、临床医学、食品安全和环境检测等许多方面具有十分重要的意义。目前传统的cu2+检测手段通常采用大型仪器设备方法,如原子吸收光谱法、液相色谱-质谱法、x射线荧光分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱等,但因这些方法操作复杂、预处理时间长、检测设备昂贵、测试繁且需要专业技术人员才能得到可靠的结果等缺点阻碍了它们广泛使用。这些方法不能实现现场、实时测量,而且在现场取样后到实验室分析的运输过程中易引入其他干扰物质,从而影响cu2+分析的准确性。而荧光化学传感因具有高灵敏度、检测速度快、操作简单、响应快、信号可穿透性强等优势,可以弥补上述的一些缺陷,受到了广泛的关注(参见文献:coord.chem.rev.2009,253,410-422;chem.soc.rev.2007,36,993-1017chem.soc.rev.2011,40,79-93;)。因此,开发具有响应速度快、选择性好的cu2+荧光检测方法具有重要的实用意义。

2、卟啉类化合物在自然界中广泛存在,如动物体内的血红素和植物种的叶绿素等,它们与生命科学密切相关,并在生命活动中发挥着重要的作用,因此它们也被称为“生命染料”,具有良好的生物相容性和生物安全性。卟啉是一类重要的生物配体,由四个吡咯亚基通过四个甲基桥连接而成。由于其具有显著的吸收和电子特性,卟啉及其衍生物可以通过荧光能量转移和电荷转移作为荧光团的优良淬灭剂,可用于荧光传感检测、生物荧光成像等领域中。然而,大多数卟啉不溶于水,这极大地限制了它们在化学和生物传感检测中的应用。目前,很少有报道卟啉类化合物在传感检测领域中的应用。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种卟啉衍生物对铜离子的检测方法及荧光传感器,解决现有技术中的复杂程度问题,且拓宽卟啉类化合物在传感检测领域中应用的问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是:

3、提供一种卟啉衍生物对铜离子的检测方法,所述卟啉衍生物能对溶液中的铜离子特异性响应;

4、所述卟啉衍生物的结构式为:

5、

6、在本专利技术一个较佳实施例中,所述卟啉衍生物的卟啉环上装配有三条二乙二醇侧链和一条正丁醇侧链,它的结构式为:

7、

8、

9、在本专利技术一个较佳实施例中,当所述溶液含有其他金属离子干扰的状态下,所述卟啉衍生物能对铜离子具有高选择性。

10、在本专利技术一个较佳实施例中,所述其他金属离子为al3+、ba2+、ca2+、co2+、fe3+、k+、mg2+、mn2+、na+、pb2+和zn2+中的一种或多种的组合。

11、在本专利技术一个较佳实施例中,所述溶液中的铜离子浓度大于0,小于等于5.0μm。

12、在本专利技术一个较佳实施例中,所述卟啉衍生物能对溶液中的铜离子特异性响应,特异性响应中加入的卟啉衍生物的分子浓度为10-6~10-4mol/l。

13、在本专利技术一个较佳实施例中,所述卟啉衍生物能对溶液中的铜离子特异性响应,特异性响应温度为30-90℃。

14、在本专利技术一个较佳实施例中,所述卟啉衍生物能对溶液中的铜离子特异性响应,特异性响应的持续时间为2-15min。

15、在本专利技术一个较佳实施例中,所述卟啉衍生物的制备方法,包括步骤为:以氯化血红素和溴化氢为原料,通过脱铁、溴化加成制得卟啉中间体,再与第一醇类化合物通过醚化和酯化反应,最后再与第二醇类化合物进行酯交换反应得到卟啉衍生物。

16、在本专利技术一个较佳实施例中,所述第二醇类化合物为甲醇,乙醇,正丙醇,正丁醇,正戊醇,正己醇,正庚醇,正辛醇,正壬醇,正癸醇,正十一醇,正十二醇的一种或多种的组合。

17、在本专利技术一个较佳实施例中,最后再与第二醇类化合物进行酯交换反应的步骤中,还包括加入碳酸盐类化合物;所述碳酸盐类化合物为碳酸钠,碳酸钾中的一种或两种的组合。

18、提供一种荧光传感器,所述荧光传感器包括上述的卟啉衍生物。

19、本专利技术的有益效果是:本专利技术所述卟啉衍生物具有水溶性,实现了在水环境中的荧光传感检测,拓宽了卟啉类化合物的应用领域。相比于其他传统荧光传感体系和使用其他卟啉衍生物对铜离子的检测,利用卟啉衍生物作为荧光探针不仅实现了对铜离子的特异性检测,而且具有更快的响应速度、更低的检测限和强抗干扰能力,表现出明显的优势。

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【技术保护点】

1.一种卟啉衍生物对铜离子的检测方法,其特征在于,所述卟啉衍生物能对溶液中的铜离子特异性响应;

2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述卟啉衍生物的卟啉环上装配有三条二乙二醇侧链和一条正丁醇侧链,所述卟啉衍生物的结构式为:

3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,当所述溶液含有其他金属离子干扰的状态下,所述卟啉衍生物能对铜离子具有高选择性。

4.根据权利要求3所述的检测方法,其特征在于,所述其他金属离子为Al3+、Ba2+、Ca2+、Co2+、Fe3+、K+、Mg2+、Mn2+、Na+、Pb2+和Zn2+中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述溶液中的铜离子浓度大于0,小于等于5.0μM;和/或,

6.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述卟啉衍生物能对溶液中的铜离子特异性响应,特异性响应温度为30-90℃;和/或,

7.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述卟啉衍生物的制备方法,包括步骤为:以氯化血红素和溴化氢为原料,通过脱铁、溴化加成制得卟啉中间体,再与第一醇类化合物通过醚化和酯化反应,最后再与第二醇类化合物进行酯交换反应得到卟啉衍生物。

8.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述第二醇类化合物为甲醇,乙醇,正丙醇,正丁醇,正戊醇,正己醇,正庚醇,正辛醇,正壬醇,正癸醇,正十一醇,正十二醇的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,最后再与第二醇类化合物进行酯交换反应的步骤中,还包括加入碳酸盐类化合物;所述碳酸盐类化合物为碳酸钠,碳酸钾中的一种或两种的组合。

10.一种荧光传感器,其特征在于,所述荧光传感器包括权利要求1-9任一所述的卟啉衍生物。

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【技术特征摘要】

1.一种卟啉衍生物对铜离子的检测方法,其特征在于,所述卟啉衍生物能对溶液中的铜离子特异性响应;

2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述卟啉衍生物的卟啉环上装配有三条二乙二醇侧链和一条正丁醇侧链,所述卟啉衍生物的结构式为:

3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,当所述溶液含有其他金属离子干扰的状态下,所述卟啉衍生物能对铜离子具有高选择性。

4.根据权利要求3所述的检测方法,其特征在于,所述其他金属离子为al3+、ba2+、ca2+、co2+、fe3+、k+、mg2+、mn2+、na+、pb2+和zn2+中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述溶液中的铜离子浓度大于0,小于等于5.0μm;和/或,

6.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述卟啉衍生物能对溶液中的铜...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈嘉骏曹文武刘李丹周起
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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