CN103674920A - 一种基于罗丹明b的荧光传感器的应用 - Google Patents

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包晓峰
曹小伟
金艳艳
刘督亮
史加新
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Abstract

本发明公开了一种基于罗丹明B的荧光传感器的应用，可以专一性检测锡离子。本发明将苄基3-（3',6'-双（二乙基氨基）-3-氧代螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-2-基）丙酸乙酯作为底物，在加入MgCl2·6H2O，SnCl2·H2O，CrCl3·6H2O，AgNO3，CaCl2，NaCl,PbCl2，KCl，MnCl2·4H2O，ZnCl2，CuCl2·2H2O，LiCl·H2O，Ba(NO3)2，HgCl2，CoCl2，FeCl2·4H2O，FeCl3·6H2O，CdCl2·2.5H2O，AlCl3等不同的重金属离子后，发现只有在加入SnCl2·H2O时有荧光响应，从而开发了一种专一性检测锡离子的荧光传感器。该传感器具有专一性强、灵敏度高等优点，在疾病诊断和健康评价方面具有重要的应用潜力。

Description

一种基于罗丹明B的荧光传感器的应用
技术领域
   本发明涉及一种基于罗丹明B的荧光传感器的应用，具体涉及一种基于罗丹明B的荧光传感器专一性检测锡离子的应用。 
背景技术
 锡是人体内必不可少的微量元素之一，它对人体进行各种生理活动和维护人体健康有重要影响，其主要的生理功能表现在抗肿瘤及促进蛋白质和核酸的合成。人体内缺乏锡会导致蛋白质和核酸的代谢异常，但是人们食入过多的锡，可能会出现头晕、腹泻、恶心等不良症状，严重时还有可能引发肠胃炎。锡含量超标还会影响水质。因此，找到一种简便有效的检测环境与生物体中锡含量的方法，对于环境检测、疾病诊断及健康评价等都有着重大的意义。 
迄今为止对于锡含量的检测人们已经开发出多种方法，如原子吸收光谱、原子发射光谱等。然而这些方法有着很多缺点，如样品需要预处理、检测不够快速、检测价格昂贵等。因此，人们迫切需要快速、准确、低成本地分析检测锡离子的方法。 
荧光传感器以灵敏度高、检测速度快、易于操作等优点备受人们关注。基于罗丹明的荧光传感器具有高吸收系数、高量子产率、吸收波长范围广等优势，因此基于罗丹明的化学传感器成为科学家们的研究热点。Puhui Xie（Journal of Luminescence 140 (2013) 45–50）报道了一种基于罗丹明的专一性检测Cr3+的荧光传感器，能够检测水溶液和活细胞中的铬离子。Han OuYang（ Tetrahedron Letters (2013), 54(23), 2964-2966）报道了一种对Fe3+专一性检测的荧光传感器。苄基3-（3',6'-双（二乙基氨基）-3-氧代螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-2-基）丙酸乙酯传统用来作为药物合成的中间体，结构如下。由于罗丹明上带有很强的荧光性基团，因此可以方便地检测其荧光性质，苄基3-（3',6'-双（二乙基氨基）-3-氧代螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-2-基）丙酸乙酯是罗丹明B的衍生物，因此具有作为荧光传感器的潜力，基于此开发了一种专一性检测锡离子的荧光传感器。 
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于罗丹明B的荧光传感器的应用，具体涉及一种基于罗丹明B的荧光传感器专一性检测锡离子的应用。 
实现本发明目的的技术解决方案为： 
一种基于罗丹明B的荧光传感器的应用，所述基于罗丹明B的荧光传感器可选择性
检测锡离子，所述传感器的结构式如下式：
Figure 12382DEST_PATH_IMAGE001
 所述基于罗丹明B的荧光传感器选用紫外可见光谱检测或荧光光谱检测锡离子。
（一）紫外可见吸收性能测试 
   首先将MgCl2·6H2O，SnCl2·H2O，CrCl3·6H2O ，AgNO3，CaCl2，NaCl, PbCl2，KCl，MnCl2·4H2O，ZnCl2，CuCl2·2H2O，LiCl·H2O，Ba(NO3)2，HgCl2,，CoCl2，FeCl2·4H2O，FeCl3·6H2O， CdCl2·2.5H2O，AlCl3等不同重金属离子加入苄基3-（3',6'-双（二乙基氨基）-3-氧代螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-2-基）丙酸乙酯进行紫外吸收性能测试，发现加入SnCl2·H2O后，吸收值增加明显。然后分别对不同浓度的SnCl2·H2O进行紫外可见吸收实验，从谱图得知，在一定浓度范围内吸收值与Sn2+浓度呈现出线性关系。
（二）荧光性能测试 
  首先将MgCl2·6H2O，SnCl2·H2O，CrCl3·6H2O ，AgNO3，CaCl2，NaCl, PbCl2，KCl，MnCl2·4H2O，ZnCl2，CuCl2·2H2O，LiCl·H2O，Ba(NO3)2，HgCl2,，CoCl2，FeCl2·4H2O，FeCl3·6H2O， CdCl2·2.5H2O，AlCl3等不同重金属离子加入苄基3-（3',6'-双（二乙基氨基）-3-氧代螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-2-基）丙酸乙酯进行荧光响应测试，发现加入SnCl2·H2O后，荧光强度有所变化。然后分别对不同浓度的SnCl2·H2O进行荧光实验，从谱图得知，在一定浓度范围内呈现出线性关系。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：（1）拓展了化合物苄基3-（3',6'-双（二乙基氨基）-3-氧代螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-2-基）丙酸乙酯的新用途，（2）该化合物可专一性检测锡离子，其检测灵敏度高、检测速度快、易于操作，（3）基于罗丹明的荧光传感器吸收系数高、量子产率高、吸收波长范围广。 
  
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1 本发明荧光传感器对不同离子溶液的紫外可见吸收光谱图。其中横坐标为波长，单位：nm；纵坐标为吸收值。 
图2 本发明荧光传感器对不同浓度的SnCl2·H2O溶液的紫外可见吸收光谱图。其中横坐标为波长，单位：nm；纵坐标为吸收值。 
图3本发明荧光传感器对不同离子溶液的荧光响应图。其中横坐标为波长，单位：nm；纵坐标为荧光值。 
图4本发明荧光传感器对不同浓度的SnCl2·H2O溶液的荧光谱图，其中横坐标为波长，单位：nm；纵坐标为荧光值。 
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明。 
实施例1 
紫外可见吸收性能测试
 1.不同重金属离子的紫外吸收性能测试
  将苄基3-（3'，6'-双（二乙基氨基）-3-氧代螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-2-基）丙酸乙酯配制成10μmol/L甲醇-水混合溶液（4：6，V:V），取3000μL置于液体池中，检测紫外吸收值。
  用微量进样器量取配制好的MgCl2·6H2O，SnCl2·H2O，CrCl3·6H2O ，AgNO3，CaCl2，NaCl, PbCl2，KCl，MnCl2·4H2O，ZnCl2，CuCl2·2H2O，LiCl·H2O，Ba(NO3)2，HgCl2,，CoCl2，FeCl2·4H2O，FeCl3·6H2O， CdCl2·2.5H2O，AlCl3等离子溶液加入到液体池，观察紫外吸收谱图变化并记录。发现加入SnCl2·H2O后，有很大的吸收值，说明只对锡离子有感应，从而证明可以专一性检测锡离子。（如图1所示） 
2. 不同浓度锡离子溶液的吸收值变化
  向配制好的10μmol/L目标化合物溶液中，分别加入与母液摩尔比为0.1：1， 0.2：1，0.3：1，0.4：1，0.5：1，1：1，2：1，3：1直到20：1的SnCl2·H2O溶液，对应的Sn2+浓度从0.1μmol/L增加到1.3mmol/L。发现在一定范围内，呈现出线性关系，摩尔比为1:15时达到饱和。（如图2所示）
实施例2
荧光性能测试
   1.对不同重金属离子的荧光响应测试
将苄基3-（3'，6'-双（二乙基氨基）-3-氧代螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-2-基）丙酸乙酯配制成10μmol/L甲醇-水混合溶液（4：6，V:V），取3000μL置于液体池中，检测其初始荧光值。
用微量进样器量取配制好的MgCl2·6H2O，SnCl2·H2O，CrCl3·6H2O ，AgNO3，CaCl2，NaCl, PbCl2，KCl，MnCl2·4H2O，ZnCl2，CuCl2·2H2O，LiCl·H2O，Ba(NO3)2，HgCl2,，CoCl2，FeCl2·4H2O，FeCl3·6H2O， CdCl2·2.5H2O，AlCl3等离子溶液加入到液体池，观察荧光谱图变化并记录。发现加入SnCl2·H2O后，荧光强度有所变化，说明只对锡离子有感应，进一步证明可以专一性检测锡离子。（如图3所示） 
   2.不同浓度锡离子溶液的荧光响应变化
 向配制好的10μmol/L目标化合物溶液中，分别加入与母液摩尔比为0.1：1， 0.2：1，0.3：1，0.4：1，0.5：1，1：1，2：1，3：1直到130：1的SnCl2·H2O溶液，对应的Sn2+浓度从0.1μmol/L增加到1.3mmol/L。发现在一定范围内，呈现出线性关系，摩尔比为1:50时荧光强度达到饱和。（如图4所示）。

Claims (2)

1.一种基于罗丹明B的荧光传感器的应用，其特征在于：所述基于罗丹明B的荧光传感器可专一性检测锡离子，所述传感器的结构式如下式：
Figure 772146DEST_PATH_IMAGE001
。
2.根据权利要求1所述的基于罗丹明B的荧光传感器的应用，其特征在于：所述基于罗丹明B的荧光传感器选用紫外可见光谱检测或荧光光谱检测锡离子。
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