CN104406947B - 利用槲皮素作为荧光探针在测定f‑中的应用及其测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用槲皮素作为荧光探针测定F‑的应用及其一种利用槲皮素作为荧光探针对氟离子(F‑)的测定方法，属光分析检测技术领域。一种利用槲皮素作为荧光探针对F‑的测定方法，其步骤如下：(1)制作标准曲线：在待测溶液F‑的浓度范围内配置至少5个不同浓度的标准样品，在这至少5个不同浓度的标准样品中加入浓度相同的槲皮素溶液，确定荧光强度与F‑的浓度的定量关系；(2)将槲皮素加入到待测F‑的二甲基亚砜溶液中，配置成与步骤(1)槲皮素浓度相同的溶液，记录溶液的荧光强度；(3)根据定量关系确定待测溶液F‑的浓度。本发明的测定过程具有简单、灵敏、准确等特点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种利用槲皮素作为荧光探针在测定F-中的应用及其测定方法，属光分析检测技术领域。
背景技术
槲皮素广泛存在于植物中，是植物的次生代谢产物，已经商业化，价廉易得。目前对槲皮素及其配合物的抗氧化、抗菌等生物活性研究较多，对其荧光探针的性质研究甚少。槲皮素具有完整的大π键共轭体系、含有五个酚羟基及合适的空间构型，能与阴离子发生氢键作用。这些相互作用会引起槲皮素光谱性质的变化，因此可以利用检测光谱性质的变化来实现对阴离子的识别。
氟元素是人体中不可缺少的元素，主要存在于骨骼和牙齿中，具有增强骨骼和牙齿强度等作用，但是体内氟元素过高，会引起氟中毒，例如厌食、恶心、腹痛、胃溃疡、抽筋出血甚至死亡。但随着工业化的发展，氟元素广泛应用到化工、日化产品中，也造成了一定的环境污染，对人体的威胁不容忽视，因此，监测环境中F-的含量是一项具有重大意义的工作。目前，检测F-的方法有很多种，例如：发射光谱法、滴定法，比色法、离子色谱法、氟离子选择电极等都是常用的F-检测方法，但是这些方法中都要用到许多精密仪器，且对样品前处理要求严格，操作程序较多，因此检测成本高、效率较低。荧光光谱分析法具有检测下限较抵，灵敏度较高，检测速度快等优点，近几年已应用到检测环境中的F-。专利CN102899028 B公开了一种计量型氟离子荧光探针及其制备方法：在容器中，先加入带有发光基团的醇，然后在惰性气体保护下，加入溶剂和三乙胺，再加入二氯硅烷类化合物，在15～30分钟内滴完，反应8～18小时，得到计量型氟离子荧光探针粗品，然后按照常规方法对对得到的粗品进行抽滤，提纯，得到计量型氟离子荧光探针纯产物，对氟离子有很好的选择性和灵敏度。专利CN 102250134 B公开了一种识别氟离子的荧光探针及其制备方法和用途：将原料在无水无氧条件下与金属钠反应后再与氯硅烷式的化合物反应，过硅胶柱进行纯化得到产物，将产物加到氟离子的阳离子表面活性剂溶液中，根据荧光的变化来测定氟离子，对氟离子的选择性较好。由此可以看出，荧光光谱法可以、灵敏地检测氟离子，但是，目前主要的荧光探针材料都是合成得到，合成的原料结构复杂、合成步骤较多，且会用到一些易燃易爆的危险试剂，安全性不高，应用范围受到限制。为克服以上缺点，本发明采用广泛存在于植物体内的槲皮素作为荧光探针来检测环境中的氟离子，具有灵敏度高、识别能力强、简单等特点。
发明内容
本发明目的是提供一种利用槲皮素作为荧光探针在测定F-中的应用。
本发明还提供了一种利用槲皮素作为荧光探针对F-的测定方法。该测定方法具有灵敏度高、识别能力强、简单等特点。
一种利用槲皮素作为荧光探针在测定F-的应用。
一种利用槲皮素作为荧光探针对F-的测定方法，其步骤如下：
(1)制作标准曲线：在待测溶液F-的浓度范围内配置至少5个不同浓度的标准样品，在这至少5个不同浓度的标准样品中加入浓度相同的槲皮素溶液，确定荧光强度与F-的浓度的定量关系；
(2)将槲皮素加入到待测F-的二甲基亚砜溶液中，配置成与步骤(1)槲皮素浓度相同的溶液，记录溶液的荧光强度；
(3)根据定量关系确定待测溶液F-的浓度。
所述的步骤(1)为将槲皮素加入到含有不同浓度F-的二甲基亚砜中，配成槲皮素浓度相同的溶液，记录各溶液的荧光强度，确定荧光强度与F-的浓度的定量关系。
所述的荧光强度测定条件是激发波长为390nm，发射波长为500nm，激发狭缝为5nm，发射狭缝为15nm，扫描范围为450-700nm。
所述的F-的浓度在1～8μM范围，槲皮素的浓度为1×10-5mol·L-1。
有益效果：
本发明利用廉价易得的槲皮素作为荧光探针来检测DMSO溶液中的F-，利用槲皮素与 F-配位后荧光强度的变化规律，绘制荧光强度F对F-浓度c(F-)的标准曲线，根据标准曲线求出未知样品中F-的浓度。操作简单，分析快速，对F-识别能力强，受其它离子干扰小，灵敏度高。
附图说明
图1为在DMSO溶液中，浓度为1×10-5mol·L-1的槲皮素与F-(0～10μM)的荧光滴定谱图；
图2为槲皮素与F-的荧光滴定曲线；
图3为其它阴离子对槲皮素识别F-荧光光谱的影响。
具体实施方式
实施例1
1、标准曲线的绘制
(1)准确称取0.0151g槲皮素(中国药品生物制品鉴定所，100081-200907)，用DMSO定容至50mL容量瓶中，从中取10mL用DMSO定容到100mL容量瓶中，配成1×10-4mol·L-1待用；准确量取浓度为1mol·L-1的四丁基氟化铵溶液250μL，用DMSO定容至25mL容量瓶中，配成1×10-2mol·L-1溶液，从中取1mL用DMSO定容到10mL容量瓶中，配成1×10-3 mol·L-1溶液，待用。
(2)准备11只10mL干燥洁净的容量瓶，分别加入1mL1×10-4mol·L-1的槲皮素溶液，和不同体积的1×10-3mol·L-1F-溶液，并用DMSO定容到10mL，配成槲皮素浓度均为1×10-5 mol·L-1，F-浓度分别为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10μM的溶液。
(3)设置荧光光谱仪激发波长为390nm，激发和发射狭缝宽度分别为5nm和15nm,扫描范围设置为450nm至700nm；并对上述溶液进行测试，分别记录上述溶液在发射波长为500nm处的荧光强度，如图1所示。
(4)绘制荧光强度F对F-浓度c(F-)的标准曲线，F＝-13.36x+173.4，线性相关系数为R2＝0.991，线性范围为1-8μmol·L-1，可以完成对F-的微量检测，如图2所示。
2、样品的测定
(1)准备1只10mL干燥洁净的容量瓶，加入1mL1×10-4mol·L-1的槲皮素溶液，和25μL 的1×10-3mol·L-1F-溶液，并用DMSO定容到10mL，配成槲皮素浓度均为1×10-5mol·L-1，F-浓度分别为2.5μM的溶液。
(2)设置荧光光谱仪激发波长为390nm，激发和发射狭缝宽度分别为5nm和15nm,扫描范围设置为450nm至700nm；并对上述溶液进行测试，记录上述溶液在发射波长为500nm处的荧光强度，重复测三次，分别为：140.1471，140.0802和140.0401。
(3)根据荧光强度F对F-浓度c(F-)的标准曲线：F＝-13.36x+173.4计算得到F-的浓度为2.489， 2.494和2.497μM，平均值为：2.493μM，相对误差为：-0.28％。
实施例2
1、标准曲线的绘制
(1)准确称取0.0151g槲皮素(中国药品生物制品鉴定所，100081-200907)，用DMSO定容至50mL容量瓶中，从中取10mL用DMSO定容到100mL容量瓶中，配成1×10-4mol·L-1待用；准确量取浓度为1mol·L-1的四丁基氟化铵溶液250μL，用DMSO定容至25mL容量瓶中，配成1×10-2mol·L-1溶液，从中取1mL用DMSO定容到10mL容量瓶中，配成1×10-3 mol·L-1溶液，待用。
(2)准备11只10mL干燥洁净的容量瓶，分别加入1mL1×10-4mol·L-1的槲皮素溶液，和不同体积的1×10-3mol·L-1F-溶液，并用DMSO定容到10mL，配成槲皮素浓度均为1×10-5 mol·L-1，F-浓度分别为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10μM的溶液。
(3)设置荧光光谱仪激发波长为390nm，激发和发射狭缝宽度分别为5nm和15nm,扫描范围设置为450nm至700nm；并对上述溶液进行测试，分别记录上述溶液在发射波长为500nm处的荧光强度，如图1所示。
(4)绘制荧光强度F对F-浓度c(F-)的标准曲线，F＝-13.36x+173.4，线性相关系数为R2＝0.991，线性范围为1-8μmol·L-1，可以完成对F-的微量检测，如图2所示。
2、样品的测定
(1)准备1只10mL干燥洁净的容量瓶，加入1mL1×10-4mol·L-1的槲皮素溶液，和50μL 的1×10-3mol·L-1F-溶液，并用DMSO定容到10mL，配成槲皮素浓度均为1×10-5mol·L-1，F-浓度分别为5μM的溶液。
(2)设置荧光光谱仪激发波长为390nm，激发和发射狭缝宽度分别为5nm和15nm,扫描范围设置为450nm至700nm；并对上述溶液进行测试，记录上述溶液在发射波长为500nm处的荧光强度，重复测三次，分别为：106.9206，106.801和106.7603。
(3)根据荧光强度F对F-浓度c(F-)的标准曲线：F＝-13.36x+173.4计算得到F-的浓度为4.976， 4.985和4.988μM，平均值为：4.983μM，相对误差为：-0.34％。
实施例3
1、标准曲线的绘制
(1)准确称取0.0151g槲皮素(中国药品生物制品鉴定所，100081-200907)，用DMSO定容至50mL容量瓶中，从中取10mL用DMSO定容到100mL容量瓶中，配成1×10-4mol·L-1待用；准确量取浓度为1mol·L-1的四丁基氟化铵溶液250μL，用DMSO定容至25mL容量瓶中，配成1×10-2mol·L-1溶液，从中取1mL用DMSO定容到10mL容量瓶中，配成1×10-3 mol·L-1溶液，待用。
(2)准备11只10mL干燥洁净的容量瓶，分别加入1mL1×10-4mol·L-1的槲皮素溶液，和不同体积的1×10-3mol·L-1F-溶液，并用DMSO定容到10mL，配成槲皮素浓度均为1×10-5 mol·L-1，F-浓度分别为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10μM的溶液。
(3)设置荧光光谱仪激发波长为390nm，激发和发射狭缝宽度分别为5nm和15nm,扫描范围设置为450nm至700nm；并对上述溶液进行测试，分别记录上述溶液在发射波长为500nm处的荧光强度，如图1所示。
(4)绘制荧光强度F对F-浓度c(F-)的标准曲线，F＝-13.36x+173.4，线性相关系数为R2＝0.991，线性范围为1-8μmol·L-1，可以完成对F-的微量检测，如图2所示。
2、样品的测定
(1)准备1只10mL干燥洁净的容量瓶，加入1mL1×10-4mol·L-1的槲皮素溶液，和75μL 的1×10-3mol·L-1F-溶液，并用DMSO定容到10mL，配成槲皮素浓度均为1×10-5mol·L-1，F-浓度分别为7.5μM的溶液。
(2)设置荧光光谱仪激发波长为390nm，激发和发射狭缝宽度分别为5nm和15nm,扫描范围设置为450nm至700nm；并对上述溶液进行测试，记录上述溶液在发射波长为500nm处的荧光强度，重复测三次，分别为：73.7340，73.4939和73.4405。
(3)根据荧光强度F对F-浓度c(F-)的标准曲线：F＝-13.36x+173.4计算得到F-的浓度为7.475， 7.478和7.482μM，平均值为：7.478μM，相对误差为：-0.29％。
此外，本发明还考查了不同阴离子对槲皮素识别F-荧光光谱的影响。在含槲皮素浓度1 ×10-5mol·L-1，F-浓度为1×10-5mol·L-1的溶液中，分别加入等摩尔的Cl﹣、Br﹣、I﹣、ClO4 ﹣、 H2PO4 -，在相同的条件下测得的荧光强度如图3所示，由图可以看出，Cl﹣、Br﹣、I﹣、ClO4 ﹣、 H2PO4 -对F-的检测几乎没有影响。说明槲皮素对F-的选择性好，识别能力强。
Claims (4)
1.一种利用槲皮素作为荧光探针在测定F-的应用，其特征在于：利用槲皮素作为荧光探针测定F-的测定方法步骤如下：
(1)制作标准曲线：在待测溶液F-的浓度范围内配置至少5个不同浓度的标准样品，在这至少5个不同浓度的标准样品中加入浓度相同的槲皮素溶液，确定荧光强度与F-的浓度的定量关系；
(2)将槲皮素加入到待测F-的二甲基亚砜溶液中，配置成与步骤(1)槲皮素浓度相同的溶液，记录溶液的荧光强度；
(3)根据定量关系确定待测溶液F-的浓度。
2.根据权利要求1所述的利用槲皮素作为荧光探针对F-的测定方法，其特征在于：所述的步骤(1)为将槲皮素加入到含有不同浓度F-的二甲基亚砜中，配成槲皮素浓度相同的溶液，记录各溶液的荧光强度，确定荧光强度与F-的浓度的定量关系。
3.根据权利要求1所述的利用槲皮素作为荧光探针对F-的测定方法，其特征在于：所述的荧光强度测定条件是激发波长为390nm，发射波长为500nm，激发狭缝为5nm，发射狭缝为15nm，扫描范围为450-700nm。
4.根据权利要求1所述的利用槲皮素作为荧光探针对F-的测定方法，其特征在于:所述的F-的浓度在1～8μM范围，槲皮素的浓度为1×10-5mol·L-1。
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