CN105203514A - 一种荧光检测次氯酸的试剂和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种荧光检测次氯酸的试剂和方法。本发明提供的检测次氯酸的试剂，是一种吡啶盐类衍生物FHMMI((E)-4-(5-formyl-2-hydroxy-3-methoxystyryl)-1-methylpyridin-1-ium？iodide)。本发明提供的检测HClO的方法，是基于吡啶盐类衍生物FHMMI，在DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液中定量地检测次氯酸的含量。该检测方法，对次氯酸显示了高的灵敏性和选择性，检测过程简便、灵敏、快速，检测结果准确。
Description
技术领域
本发明涉及次氯酸检测分析技术，具体涉及一种荧光检测次氯酸的试剂和方法。
背景技术
次氯酸(HClO)和次氯酸钠(NaClO)作为一种强氧化剂广泛应用于有机合成、消毒和漂白中。同时，在生物体中，通过氯离子在血红素酶髓过氧物酶的催化下的过氧化反应合成的次氯酸是一种必需的抗菌剂。然而，体内过量的次氯酸会引发诸如肝缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化、肺损伤、风湿病、心血管疾病、神经退化、甚至癌症等疾病。其在体内的浓度水平及作用过程成为了研究其致病原理的关键点。目前，对次氯酸浓度测定的方法主要有电势测定法(Thiagarajan,S.,Wu,Z.Y.,Chen,S.M.AmperometricdeterminationofsodiumhypochloriteatpolyMnTAPP-nanoAufilmmodifiedelectrode[J].J.Electroanal.Chem.,2011,661,322-328；Adam,L.C.,Gordon,G.Directandsequentialpotentiometricdeterminationofhypochlorite,chlorite,andchlorateionswhenhypochloriteionispresentinlargeexcess[J].Anal.Chem.,1995,67,535-540)、极谱法(Efimov,V.T.,Shchepilov,N.S.,Neupokoev,Y.P.Polarographicdeterminationofhypochloritesinindustrialsolutions[J].VoprosyKhimiiiKhimicheskoiTekhnologii,1983,70,76-78)、库仑法(Krivis,A.F.,Gazda,E.S.Coulometrictitrationofhypochloriteion[J].Anal.Chem.,1967,39,226-227)和光学探针方法(Yuan,L.,Wang,L.,Agrawalla,B.K.,Park,S.J.,Zhu,H.,Sivaraman,B.,Peng,J.J.,Xu,Q.H.,Chang,Y.T.Developmentoftargetabletwo-photonfluorescentprobestoimagehypochlorousacidinmitochondriaandlysosomeinlivecellandinflamedmousemodel[J].J.Am.Chem.Soc.,2015,137,5930-5938；Zhu,H.,Fan,J.L.Wang,J.Y.Mu,H.Y.,Peng,X.J.An“enhanced-PET”basedfluorescentprobewithultrasensitivityforimagingbasalandelesclomolinducedHClOincancercells[J].J.Am.Chem.Soc.,2014,136,12820-12823)。而光学探针方法以其可检测标记活体细胞内次氯酸浓度水平的优势成为了科学家研究的重点。目前报道的用于检测次氯酸的光学探针大都经过多步合成，且合成条件苛刻，无法应用于大规模生产。发展新的过程简单、精度高、成本低、适用性广的检测次氯酸的方法非常必要。
本发明中，我们合成了一种吡啶盐类化合物，基于次氯酸对C＝C的氧化断裂反应引起的荧光变化，实现对HClO的检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成简单，选择性高，适用性广的定量检测HClO的试剂，以及用该试剂检测HClO的方法。
本发明提供的一种检测次氯酸的试剂，它是一种吡啶盐类衍生物FHMMI((E)-4-(5-formyl-2-hydroxy-3-methoxystyryl)-1-methylpyridin-1-iumiodide)。
FHMMI的合成方法：取Vanilline(0.304g,2mmol)和hexamethylenetetramine(1.2equiv.)溶于TFA，将体系加热至100℃回流4h后向体系中加入10mL3M的HCl溶液，继续于100℃回流1h。冷却至室温后用CH2Cl2(3×20mL)萃取，有机相经干燥、蒸干后得到4-hydroxy-5-methoxyisophthalaldehyde用于下一步反应。取4-hydroxy-5-methoxyisophthalaldehyde(0.18g,1mmol)、trimethylamine(1equiv.)和1,4-dimethylpyridin-1-iumiodide(0.235g,1mmol)溶于20mL乙醇后于90℃回流14h后冷却至室温，将溶剂减压蒸干。所的固体经柱色谱分离(展开剂：乙醇/甲醇，100％～50％)得到产品FHMMI。
本发明提供的检测HClO的方法，是基于一种吡啶盐类衍生物FHMMI((E)-4-(5-formyl-2-hydroxy-3-methoxystyryl)-1-methylpyridin-1-iumiodide)，在DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液中定量地检测HClO。该检测方法对HClO显示了优良的灵敏性和选择性，检测过程简便、灵敏、快速，检测结果准确。
FHMMI检测HClO的方法，步骤为：
(1)、配制pH＝7.4、浓度为10mM的HEPES缓冲溶液，配制2mMFHMMI的DMSO溶液，配制2mMHClO的水溶液；
(2)、按体积比40:1，将DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)和FHMMI的DMSO溶液加到干净的荧光比色皿中，在荧光分光光度仪上检测(激发：373nm，狭缝：5nm/5nm)，随着待测样HClO的加入，465nm的荧光强度逐渐增强；
(3)、取2mL的DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液、50μLFHMMI的DMSO溶液加到另一个荧光比色皿中，分别加入体积为0、10、20、30、40、50μL的HClO溶液时，在荧光分光光度仪上测定465nm(激发：373nm，狭缝：5nm/5nm)对应的荧光强度F为63.32、588.1、1219、1837、2585、3156，以HClO浓度为横坐标，以相对荧光强度F－F0为纵坐标绘制图，F0﹦63.32，得到HClO浓度的工作曲线；线性回归方程为：F－F0＝63.06c，c的单位为μM；
(4)、取2mL的DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液、50μLFHMMI的DMSO溶液加入荧光比色皿中，用微量进样器吸取VμL待测样品溶液，加入到此干净的荧光比色皿中，在荧光分光光度仪上检测，将测得的荧光强度代入(3)的线性回归方程，得到浓度c，待测样品C待测样＝2000×c×10-6/V，单位M。
与现有技术相比，本发明具有如下有点：1、检测体系成本低廉，试剂由香草醛经两步反应制得，原料便宜，反应条件简单，易于大规模生产；2、本发明的检测方法对HClO显示出极高的选择性和灵敏性，其它氧化性物质及亲核性阴离子对HClO的测定没有干扰；3、检测过程在水溶液中进行；4、检测手段简单，只需要借助荧光分光光度仪即可实现。
附图说明：
图1实施例1FHMMI与HClO作用的荧光发射图
图2实施例2试剂与各种分析物的荧光柱状图
图3实施例3测定HClO的工作曲线
图4实施例4测定样品的荧光发射图
图5aFHMMI氢谱表征
图5bFHMMI碳谱表征
图5cFHMMI单晶衍射表征
具体实施方式：
实施例1
配制pH＝7.4、浓度为10mM的HEPES缓冲溶液，配制2mMFHMMI的DMSO溶液，配制2mMHClO的水溶液；取2mL的DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液、50μLFHMMI的DMSO溶液加到一个荧光比色皿中，取HClO的溶液，逐渐用微量进样器加到此比色皿中，边加样边在荧光分光光度仪上检测(激发：373nm，狭缝：5nm/5nm)，随着HClO的加入，465nm处荧光强度逐渐增强。荧光发射图见图1。
实施例2
配制pH＝7.4、浓度为10mM的HEPES缓冲溶液，配制2mMFHMMI的DMSO溶液，配制2mMHClO，200mMH2O2,1O2,NO,O2·-,HO·,ClO2 -,IO4 -,ONOO-,ROO·,CN-,HS-,HSO3 -andCys的水溶液；在14个荧光比色皿中，各加入2mL的DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液、50μLFHMMI的DMSO溶液，再分别加入1摩尔当量的HClO，以及100摩尔当量的各种分析物：H2O2,1O2,NO,O2·-,HO·,ClO2 -,IO4 -,ONOO-,ROO·,CN-,HS-,HSO3 -andCys在荧光分光光度仪上检测(激发：373nm，狭缝：5nm/5nm)，绘制不同分析物对应的465nm处荧光强度的柱状图，(见图2)。HClO使得FHMMI的荧光强度由63.3变到3751，其它的分析物基本没有引起FHMMI荧光强度的变化。
经实验证明，其它分析物不干扰体系对HClO的测定。
实施例3
配制pH＝7.4、浓度为10mM的HEPES缓冲溶液，配制2mMFHMMI的DMSO溶液，配制2mMHClO的水溶液；取2mL的DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液、50μLFHMMI的DMSO溶液加到一个荧光比色皿中，分别在加入0、10、20、30、40、50μL的HClO溶液时，在荧光分光光度仪上测定465nm(激发：373nm，狭缝：5nm/5nm)对应的荧光强度F为63.32、588.1、1219、1837、2585、3156，以HClO浓度为横坐标，以相对荧光强度F－F0为纵坐标绘制图，F0﹦63.32，得到HClO浓度的工作曲线；线性回归方程为：F－F0＝63.06c，c的单位为μM；
实施例4
配制pH＝7.4、浓度为10mM的HEPES缓冲溶液，配制2mMFHMMI的DMSO溶液，配制2mMHClO的水溶液；取2mL的DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液、50μLFHMMI的DMSO溶液加到一个荧光比色皿中，取HClO的溶液31μL，用微量进样器加到此比色皿中，同时在荧光光谱仪上测定465nm的对应的荧光强度F为2056(激发：373nm，狭缝：5nm/5nm)，相对荧光强度F﹣F0﹦1992.94，通过实施例4的线性回归方程，求得c＝31.60×10-6mol/L，偏差为1.9％。见图4。
实施例5
取Vanilline(0.304g,2mmol)和hexamethylenetetramine(1.2equiv.)溶于TFA，将体系加热至100℃回流4h后向体系中加入10mL3M的HCl溶液，继续于100℃回流1h。冷却至室温后用CH2Cl2(3×20mL)萃取，有机相经干燥、蒸干后得到4-hydroxy-5-methoxyisophthalaldehyde用于下一步反应。取4-hydroxy-5-methoxyisophthalaldehyde(0.18g,1mmol)、trimethylamine(1equiv.)和1,4-dimethylpyridin-1-iumiodide(0.235g,1mmol)溶于20mL乙醇后于90℃回流14h后冷却至室温，将溶剂减压蒸干。所的固体经柱色谱分离(展开剂：乙醇/甲醇，100％～50％)得到产品FHMMI。
1HNMR(DMSO-d6,300MHz):3.64(s,3H),4.09(s,3H),6.80(s,1H),7.47(s,1H),7.60(d,1H,J＝15.6),7.87(d,1H,J＝6.3),7.99(d,1H,J＝15.9),8.47(d,1H,J＝6.3),9.35(s,1H)(图5a)；1CNMR(DMSO-d6,75MHz):45.4,54.4,115.0,117.5,120.7,142.1,143.2,153.0,154.8,171.6,186.5(图5b).CrystaldataforC16H16NO3I:crystalsize:0.14×0.11×0.08mm3,spacegroupPnma.a＝6.385(13)b＝16.788(4)c＝7.974(16)V＝854.1(16)Z＝2,T＝173K,θmax＝27.48°,9558reflectionsmeasured,3768unique(Rint＝0.0317)Finalresidualfor251parametersand3768reflectionswithI>2σ(I):R1＝0.0353,wR2＝0.0915andGOF＝1.084(图5c)。
Claims (2)
1.一种荧光检测次氯酸的试剂：特征在于它是一种吡啶盐衍生物，名称为：
(E)-4-(5-formyl-2-hydroxy-3-methoxystyryl)-1-methylpyridin-1-iumiodide，缩写为：FHMMI。
2.一种检测次氯酸的方法：其特征在于，步骤为：
(1)、配制pH＝7.4、浓度为10mM的HEPES缓冲溶液，配制2mMFHMMI的DMSO溶液，配制2mMHClO的水溶液；
(2)、按体积比40:1，将体积比3:1、pH7.4的DMSO/HEPES溶液和FHMMI的DMSO溶液加到干净的荧光比色皿中，在荧光分光光度仪上检测，激发：373nm，狭缝：5nm/5nm，随着待测样HClO的加入，465nm的荧光强度逐渐增强；
(3)、取2mL的体积比3:1、pH7.4的DMSO/HEPES溶液、50μLFHMMI的DMSO溶液加到另一个荧光比色皿中，分别加入体积为0、10、20、30、40、50μL的HClO溶液时，在荧光分光光度仪上测定465nm，激发：373nm，狭缝：5nm/5nm，对应的荧光强度F为63.32、588.1、1219、1837、2585、3156，以HClO浓度为横坐标，以相对荧光强度F－F0为纵坐标绘制图，F0﹦63.32，得到HClO浓度的工作曲线；线性回归方程为：F－F0＝63.06c，c的单位为μM；
(4)、取2mL的DMSO/HEPES(v/v,3:1,pH7.4)溶液、50μLFHMMI的DMSO溶液加入荧光比色皿中，用微量进样器吸取VμL待测样品溶液，加入到此干净的荧光比色皿中，在荧光分光光度仪上检测(激发：373nm，狭缝：5nm/5nm)，将测得的荧光强度代入步骤(3)的线性回归方程，得到浓度c，待测样品次氯酸的浓度C待测样＝2000×c×10-6/V，单位M。
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105837558A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-10 | 山西大学 | 一种荧光检测次氯酸的试剂和方法 |
| CN105928918A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-07 | 山西大学 | 水杨基羟肟酸在检测次氯酸根中的应用 |
| CN112920157A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-08 | 山西大学 | 一种苯偶连苯并吡喃衍生物及其合成方法和应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101619037A (zh) * | 2009-07-16 | 2010-01-06 | 大连理工大学 | 多苯基取代α活性吡啶盐化合物及其制备方法 |
| CN102818802A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-12-12 | 山西大学 | 一种检测次氯酸根的方法 |
| CN103149184A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-06-12 | 山西大学 | 一种荧光检测次氯酸根的方法 |
| CN103837531A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-04 | 黑龙江八一农垦大学 | 一种半定量检测奶牛血钙的试剂 |
| CN103926230A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-07-16 | 山西大学 | 姜黄素在检测次氯酸中的应用 |
| CN104017005A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 山西大学 | 一种1:1型烯醇式吡啶金属配合物及其制备方法和应用 |
-
2015
- 2015-09-23 CN CN201510611238.2A patent/CN105203514A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101619037A (zh) * | 2009-07-16 | 2010-01-06 | 大连理工大学 | 多苯基取代α活性吡啶盐化合物及其制备方法 |
| CN102818802A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-12-12 | 山西大学 | 一种检测次氯酸根的方法 |
| CN103149184A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-06-12 | 山西大学 | 一种荧光检测次氯酸根的方法 |
| CN103837531A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-04 | 黑龙江八一农垦大学 | 一种半定量检测奶牛血钙的试剂 |
| CN103926230A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-07-16 | 山西大学 | 姜黄素在检测次氯酸中的应用 |
| CN104017005A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 山西大学 | 一种1:1型烯醇式吡啶金属配合物及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| YONGKANG YUE ET AL.: "An ICT based ultraselective and sensitive fluorescent probe for detection of HClO in living cells", 《 RSC. ADV.》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105837558A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-10 | 山西大学 | 一种荧光检测次氯酸的试剂和方法 |
| CN105928918A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-07 | 山西大学 | 水杨基羟肟酸在检测次氯酸根中的应用 |
| CN105928918B (zh) * | 2016-04-25 | 2018-10-16 | 山西大学 | 水杨基羟肟酸在检测次氯酸根中的应用 |
| CN112920157A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-08 | 山西大学 | 一种苯偶连苯并吡喃衍生物及其合成方法和应用 |
| CN112920157B (zh) * | 2021-02-03 | 2023-03-07 | 山西大学 | 一种苯偶连苯并吡喃衍生物及其合成方法和应用 |
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