荧光探针可视化检测水溶液中铜离子.pdf

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1、第39卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第8期2011年8月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1195～l200荧光探针可视化检测水溶液中铜离子胡明明樊江莉李宏林帕哈丁泽耀东彭孝军(大连理工大学精细化工国家重点实验室，大连116024)摘要设计并合成了一例罗丹明B衍生物D2。作为专一识别cu的探针，在2×10～mol／LHEPESCH，CN(1：1，／，含0．1mol／LNaNO，pH一7．4)溶液中，D2本身无颜色，荧光微弱；加入cu后，溶液很快呈现粉红色，并且荧光增强2．7倍，而对其它常见金属离子都没有响应。紫外

2、吸收光谱显示D2对较低浓度cu2一的检测仍呈良好的线性关系，检出限为129×10～mol／L。对于1×10一mol／LCu仍可以实现裸眼可见的颜色变化，制成试纸可检测mg／L级别含cu水样。本方法对于实际环境中cu的快速实时检测具有潜在的应用价值。关键词罗丹明B；铜离子；可逆性：探针l引言铜是人体内继铁、锌之后第三丰富的过渡金属元素。Cu在人体内的适量存在有益于维持机体的正常工作。Cu能参与体内酶反应、酶转录及一些氧化还原过程]，同时还与人处于压力与恐慌下的生理反应密切相关】。若体内Cu。。的代谢不正常，则可能诱发一系列疾病，如Menkes综合症，Wilsom综

3、合症，家族性肌萎缩症，阿尔茨海默氏症等；当人体内Cu含量过高，会产生巨大的毒害作用。因此，设计并开发一种具有高灵敏度，高选择性检测Cu。。的手段具有重要意义]。相比于传统的光谱法、色谱法及仪器联用技术等]，荧光探针技术具有响应快、仪器简便、灵敏度高等特点，逐渐得到广泛应用。近年来，国内外相继报道了一些用于检测Cu的探针⋯。但设计并合成一种可视化检测微量Cu。。的探针，仍然是一项具有挑战性的工作。罗丹明荧光染料具有波长长，摩尔消光系数大，荧光量子产率高等优点，其内酯环独特的开闭结构是设计荧光分子探针理想的选择。本实验设计合成了一种新型罗丹明B衍生物探针D2，在2×

4、10mol／LHEPES—CHCN(1：1，V，含0．1mol／LNaNO，pH一7．4)溶液中可以专一性地识别cu。同时，呈现颜色和荧光从无到有的变化。对于1×10mol／LCu仍然存在裸眼可见的颜色变化，是检测速度快，过程可逆化。制成的探针试纸对水样中Cu响应灵敏，表明其对Cu_‘陕速实时检测具有潜在的应用价值。2实验部分2．1仪器与试剂VarianINOVA400(400MHz)核磁共振仪(美国Varian公司，TMS为内标)，HP1100APIESLC／MS质谱仪(美国HP公司)；HP8453型紫外一可见分光光度仪(美国HP公司)；RF5000型荧光分光

5、光度仪(日本岛津公司)；PHS3C型精密pH计(上海雷磁仪器厂)。罗丹明B(天津市大茂化学试剂厂)；水合肼(天津市科沃化工有限公司)；5硝基水杨醛(阿拉丁试剂)，乙醇(天津市富宇化工有限公司)；各试剂使用前均经除水精制。2．2合成过程及鉴定中间体1参照文献[19]的方法制备。制备反应如下：201l0112收稿；201卜0511接受本文系国家自然科学基金(Nos．20725621，21076032，20923006)、国家重点基础研究发展计划(No．2009CB724706)、教育部科技创新工程重大项目培育资金(No．707016)和中央高校基本科研业务费专项资金

6、(DUT10LK05)资助项目E—mail：fanjl@dlut．eduen第39卷＼]＼／N＼＼／N、NRhodamineB1D2J^将1．6g(33mmo1)中间体l和0．83g(4．95mmo1)5硝基水杨醛加入剑装有40mL乙醇的100mL单口烧瓶中，室温下搅拌4h，旋转蒸发除去溶剂后，用二氯甲烷丙酮作为洗脱液，进行柱分离，得到淡黄色粉末状D21．1g(收率55％)。D2，H—NMR(400MHz，CDCI3)，(ppm)：12．05(S，1H，OH)，8．89(S，1H，N—CH)，8．05(d，1H，-『一9．2Hz，C匿6H4)，8．02(d，2H

7、，L／一8Hz，C6H4)，7．55(1TI，2H，J一8．8Hz，C6H4)，7．19(d，IH，．『一7．2Hz，C6H4)，6．95(d，1H，-／一9．2Hz，C6H4)，6．49(Ill，4H，I『一8．8Hz，xantheneH)，6．28(d，2H，J一8．8HzxantheneH)，3．34(q，8H，J一8Hz，CH2)，1．16(t，12H，‘，一8Hz，CH3)；”C～NMR(100MHz，CDC13)，炙(ppm)：164．56，164．00，153．34，151．22，149．26，148．09，140．02，134．06，128．81

8、，128．76，128．