CN110669504A - 一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针 - Google Patents

一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针 Download PDF

Info

Publication number
CN110669504A
CN110669504A CN201911116167.3A CN201911116167A CN110669504A CN 110669504 A CN110669504 A CN 110669504A CN 201911116167 A CN201911116167 A CN 201911116167A CN 110669504 A CN110669504 A CN 110669504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorescent probe
aldehyde
detecting
drinking water
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911116167.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110669504B (zh
Inventor
张君枝
杜宇宁
张慧鑫
寇莹莹
杨华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qianshi Standard Technical Service (Suzhou) Co.,Ltd.
Original Assignee
Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Civil Engineering and Architecture filed Critical Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority to CN201911116167.3A priority Critical patent/CN110669504B/zh
Publication of CN110669504A publication Critical patent/CN110669504A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110669504B publication Critical patent/CN110669504B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N21/643—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" non-biological material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms

Abstract

本发明涉及一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针。本发明公开了一种检测醛类物质的荧光分子探针、合成方法和应用。该荧光探针分子。通过检测该荧光的发射光强度来反映醛的含量，实现对醛的定量检测。该方法具有成本低廉、操作简便、灵敏度高、抗干扰强等优点，适用于环境、生物体内外等体系中醛的检测，具有重要的实用价值。

Description

一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针
技术领域
本发明涉及一种检测醛类物质的荧光分子探针、合成方法和应用，特别还涉及到该荧光分子探针在环境、生物体内外等体系中醛类物质检测方面的应用，属于化学分析技术领域。
背景技术
饮用水水源嗅味问题是国内外普遍存在的问题，而饮用水嗅味事件的发生具有季节性和突发性，如在温暖的季节容易发生由藻类繁殖引起的嗅味问题；在工业生产中发生的化学物质泄漏可能引起的突发性嗅味问题。这使得对嗅味问题缺乏深入认识的人们经常会措手不及，导致事件的发生给人们带来不小的损失。水体嗅味问题对社会的影响是多方面的，包括饮用水的异味影响饮用口感、降低饮用水和水产品的品质，湖泊水库的水环境美学价值降低等等，因此饮用水嗅味问题越来越受到关注，许多嗅味物质在国内被列入出厂水和管网水常规检验中的必测项目。如何解决饮用水嗅味问题引起了研究人员广泛的研究兴趣，通过对嗅味物质去除技术的研究，可以帮助有效地预防嗅味事件的发生和及时地应对处理嗅味事件以减小损失。
根据人的感官和感觉，水中的嗅和味分成3类13种，其中包括嗅觉异味8种、味觉异味4种和口/鼻异感1种。在嗅味轮的外围，列有引起各异味对应的嗅味物质。嗅觉异味是指由鼻子闻到的异味，主要分为土霉味、鱼腥味、氯味、草木味、沼气味、芳香味、药水味和化学品味等；味觉异味是指由舌头感觉到的异味，分为酸、甜、苦和咸味。
鱼腥味往往伴随着藻类生长和腐败而产生，主要由一些胺类物质和
不饱和醛类物质引起，国内外发现报道的主要鱼腥味嗅味物质有三甲胺、二甲胺、2,4-庚二烯醛、2,4-癸二烯醛、2,4,7-癸三烯醛、2,6-壬二烯醛等。1999-2000年冰封期加拿大Glenmore湖出现了严重的鱼腥味问题，研究发现该鱼腥味问题主要由于锥囊藻的大量生长释放的2,4-庚二烯醛、2,4-癸二烯醛、2,4,7-癸三烯醛引起。Khiari确认了水中草类腐败过程中会产生2,4-庚二烯醛，导致水体产生鱼腥味。Wendel等人发现硅藻中的直链藻(Melosira)、脆杆藻(Fragilaria sp.)也能产生不饱和醛类物质2,4,7-癸三烯醛、2,4-庚二烯醛、2,4-辛二烯醛等。
荧光探针检测法作为新型的分析方法，具有方法简单，费用低廉，效率高，能用于细胞成像等优点，近年来在检测小分子和金属离子方面得到了快速发展，但目前已有的反应型甲醛荧光探针，具有本身毒性大、合成步骤冗长、分子结构复杂、响应慢、合成所用试剂昂贵以及不易制备等缺点，限制了其大规模的生产和应用。
但是现有技术中并没有检测饮用水中醛类物质的荧光探针。
本申请通过分子设计合成了新型荧光探针，其可应用于便携式设备检测引用水中的醛类物质。
发明内容
本发明的目的之一提供了一种并吡啶化合物的荧光探针。
本发明的另一目的在提供了制备上述并吡啶化合物的荧光探针及其制备方法。
本发明另一目的是提供了利用上述荧光探针检测醛类物质的用途。
为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：
发明人提供了一种检测饮用水中醛类物质的荧光探针，所述探针如式I所示。
Figure BDA0002274102900000031
本发明人还提供了一种制备式I所述荧光探针的式II中间体化合物，
Figure BDA0002274102900000032
本申请还提供了一种制备式I所述荧光探针的方法，其包括下述步骤：
Figure BDA0002274102900000033
优选地，本申请所述荧光探针的制备方法还进一步包括下述步骤：
Figure BDA0002274102900000034
最优选地，本申请所述荧光探针的制备方法还进一步包括下述步骤：
Figure BDA0002274102900000035
本申请还提供了所述的荧光探针在检测醛类物质方面的用途。
附图说明
图1为本发明制备的式I化合物的选择性结果的荧光图。从左至右依次分别为PBS、乙醛、苯甲醛、对硝基苯甲醛、对羟基苯甲醛、丙酮、甲酸、2,4-庚二烯醛、葡萄糖、谷胱甘肽、同型半胱氨酸、半胱氨酸、硫酸氢钠、双氧水、叔丁基过氧化氢。
实施例
下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是，本发明实施例所述方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。实施例中用到的所有原料和溶剂均为市售产品。
荧光探针的制备实施例：
Figure BDA0002274102900000041
将式III化合物(3mmol)溶解于20mL甲醇中；加入K2CO3(1.70g，1.51mmol)于体系中充分溶解，搅拌均匀，升温，回流至，TLC监测反应完成，冷却至室温，调节pH至中性。减压浓缩，硅胶柱层析分离纯化。以石油醚:乙酸乙酯＝5:1洗脱，得到式II化合物，收率61％。
将式II化合物(10mmol)，30mL无水乙醇加入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，加热，搅拌，逐滴加入15mL水合肼，微波约80℃反应，TLC跟踪反应，反应结束后冷却，抽滤得到白色固体，乙醇-DMF(1:1，V:V)重结晶，得到式I化合物。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.04～8.97(m,4H,pyridine-H),7.94(t,1H,C-H),5.98(s,2H,NH2),3.83(s,3H,CH3),3.39(d,2H,CH2).
本发明探针与不同当量2,4-庚二烯醛反应的荧光光谱变化
取制备实施例制备的式I化合物溶于DMSO中，制成浓度为1.0mmol/L探针母液。从实施例2中探针母液中取出30μL加入到4mL的离心管当中，加入不同当量(0-50eq)的2,4-庚二烯醛母液(将2,4-庚二烯醛溶液加入去离子水，配制成100mmol/L的母液)，用300μL的PBS缓冲溶液(浓度100mmol/L，pH＝7.4)和不同体积的去离子水稀释至3mL，配制成探针浓度为10μmol/L，含1％DMSO的测试溶液。反应220s后用荧光光谱仪测试探针与不同当量甲醛反应液的荧光光谱变化(激发波长为432nm)，荧光光谱变化情况为：随着加入2,4-庚二烯醛的量逐渐增加，探针溶液在503nm处的荧光峰值逐渐增强。当荧光强度达到最大值时，探针溶液荧光强度增强4倍。
本发明式I化合物选择性结果的荧光光谱检测
准确称取一定量的式I化合物，用二甲基亚砜配制成浓度为0.1mM的母液，移液枪吸取2μL加入到0.394mLPBS缓冲液(pH＝7.4)中，分别加入4μL2,4-庚二烯醛水溶液(最终甲醛在水中的浓度均1mM)和生物相关活性小分子水溶液(乙醛、丙酮、甲酸、4-羟基苯甲醛、4-硝基苯甲醛、苯甲醛、双氧水、叔丁基过氧化氢、硫氢化钠、谷胱甘肽、半胱氨酸、高半胱氨酸、葡萄糖，最终浓度均为1mM)，37℃下反应3h，测定其荧光值。荧光激发波长为455nm，发射波长为555nm。
实验结果表明，除了2,4-庚二烯醛，化合物(I)在其它相关生物活性分子存在下荧光强度基本没有变化，表明其抗干扰能力十分好，即对2,4-庚二烯醛的专一性比较好。荧光图谱见图1。

Claims (6)

1.一种检测饮用水中醛类物质的荧光探针，其特征在于：所述探针如式I所示。
Figure FDA0002274102890000011
2.一种制备式I所述荧光探针的中间体化合物，其特征在于如下所示。
Figure FDA0002274102890000012
3.一种制备式I所述荧光探针的方法，其特征在于包括下述步骤：
Figure FDA0002274102890000013
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于进一步包括下述步骤：
Figure FDA0002274102890000014
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于进一步包括下述步骤。
Figure FDA0002274102890000015
6.一种权利要求1所述的荧光探针在检测醛类物质方面的用途。
CN201911116167.3A 2019-11-15 2019-11-15 一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针 Active CN110669504B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911116167.3A CN110669504B (zh) 2019-11-15 2019-11-15 一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911116167.3A CN110669504B (zh) 2019-11-15 2019-11-15 一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110669504A true CN110669504A (zh) 2020-01-10
CN110669504B CN110669504B (zh) 2022-01-04

Family

ID=69087422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911116167.3A Active CN110669504B (zh) 2019-11-15 2019-11-15 一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110669504B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004043458A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-27 Abbott Laboratories Bicyclic-substituted amines as histamine-3 receptor ligands
WO2005113536A2 (en) * 2004-05-12 2005-12-01 Abbott Laboratories Tri- and bi-cyclic heteroaryl histamine-3 receptor ligands
WO2016123146A1 (en) * 2015-01-27 2016-08-04 Merck Sharp & Dohme Corp. Bridged compounds for the treatment of bacterial infections
CN106632188A (zh) * 2016-11-08 2017-05-10 杭州汉晶生物科技有限公司 一类检测甲醛的荧光探针及其制备和应用
CN109535147A (zh) * 2018-12-21 2019-03-29 大连理工大学 一种快速响应的甲醛荧光探针及其制备方法和应用
CN111039909A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 武汉理工大学 用于检测醛类物质的荧光衍生试剂及其制备方法与应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004043458A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-27 Abbott Laboratories Bicyclic-substituted amines as histamine-3 receptor ligands
WO2005113536A2 (en) * 2004-05-12 2005-12-01 Abbott Laboratories Tri- and bi-cyclic heteroaryl histamine-3 receptor ligands
WO2016123146A1 (en) * 2015-01-27 2016-08-04 Merck Sharp & Dohme Corp. Bridged compounds for the treatment of bacterial infections
CN106632188A (zh) * 2016-11-08 2017-05-10 杭州汉晶生物科技有限公司 一类检测甲醛的荧光探针及其制备和应用
CN109535147A (zh) * 2018-12-21 2019-03-29 大连理工大学 一种快速响应的甲醛荧光探针及其制备方法和应用
CN111039909A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 武汉理工大学 用于检测醛类物质的荧光衍生试剂及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110669504B (zh) 2022-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020102262A4 (en) Use of ratiometric fluorescent probe in measurement of peroxynitrite anion
CN107328748B (zh) 一种测定样品中亚硫酸氢盐的检测方法及应用
CN109735328B (zh) 一种检测细胞内硫化氢的荧光探针及其制备方法和应用
CN108003869B (zh) 一种高灵敏检测次氯酸根的荧光探针及其合成方法与应用
CN105906623B (zh) 一种吡啶并[1,2‑a]苯并咪唑羧酸类pH荧光探针及其应用
CN111073636B (zh) 一种用于甲醛检测的荧光探针及其制备方法与应用
CN107021953A (zh) 一种香豆素荧光探针和制备方法及其在检测次氯酸根离子上的应用
CN109851546B (zh) 一种酸性pH探针化合物及其制备方法
CN111518066B (zh) 用于识别次氯酸根和亚硫酸氢根的双功能荧光探针及其制备方法和应用
CN110669504B (zh) 一种检测饮用水中醛类特征嗅味物质的荧光探针
CN108949161B (zh) 一种用于检测次溴酸的比率型荧光探针化合物及其用途
CN109651249A (zh) 一种检测细胞内质网半胱氨酸的荧光探针及其合成和应用
CN110818703B (zh) 一种吡咯-部花菁衍生物荧光探针及其制备方法和应用
CN113087651A (zh) 一种含有吲哚基团的化合物及其制备方法和应用
CN109749737B (zh) 一种用于检测铜离子的苄亚肼荧光探针及其制备方法与应用
CN108373464B (zh) 一类基于甲醛诱导催化琥珀酰亚胺水解的甲醛荧光探针及其制备方法和应用
CN111040465A (zh) 一种双模态检测二氧化硫的近红外荧光探针及其制备方法和用途
CN110964516B (zh) 一种吡唑类Schiff碱荧光探针、其合成方法及其应用
CN110845320A (zh) 一种联萘醛手性荧光探针及其制备方法和应用
CN114835636A (zh) 一种萘-乙烯基吡啶基双响应型荧光探针及其制备方法和用途
CN111233885B (zh) 一种检测甲醇的荧光探针及其应用
CN110407849B (zh) 一种萘基荧光分子及其制备方法和酪氨酸酶的检测方法
CN113979984A (zh) 一种水溶性黄酮类铝离子荧光探针的制备方法及其应用
CN110078772B (zh) 基于铱配合物的荧光探针及其制备方法与在次氯酸检测中的应用
CN112876426A (zh) 检测人血清白蛋白的苯并噻唑类荧光探针及制备和试剂盒

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230117

Address after: Room 1002, 1003 and 1005, Building A1, Shazhouhu Science and Technology Innovation Park, No. 10, Huachang Road, Zhangjiagang Economic and Technological Development Zone (Yangshe Town), Suzhou, Jiangsu 215011

Patentee after: Qianshi Standard Technical Service (Suzhou) Co.,Ltd.

Address before: No. 1, Zhanzhangguan Road, Xicheng District, Beijing 100044

Patentee before: Beijing University of Civil Engineering and Architecture