CN110698407B

CN110698407B - 一种裸眼或荧光Al3+探针及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN110698407B
Application number: CN201911000088.6A
Authority: CN
Inventors: 赵冰; 卜凡强; 李安然; 宋天舒; 温景惠; 阚伟; 杜佳慧; 孔祥东
Original assignee: Qiqihar University
Current assignee: Qiqihar University
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2023-09-29
Anticipated expiration: 2039-10-21
Also published as: CN110698407A

Abstract

一种裸眼或荧光Al³⁺探针及其制备方法和应用，本发明涉及Al³⁺探针及其检测方法。本发明要解决现有Al³⁺探针种类较少、易受外界环境干扰、检出限较高、无法实现裸眼检测和实时检测的技术问题。本发明的Al³⁺探针的结构为：制法：将2‑(4‑氨基)苯基菲并咪唑与对苯二甲醛在酸溶剂中反应，然后调节pH值析出固体，抽滤、干燥后得到粗产品；粗产品重结晶、干燥后，得到裸眼或荧光Al³⁺探针。它对溶液中Al³⁺的检测可通过裸眼观察颜色变化、荧光强度变化来定性检测，或用荧光强度标准曲线法进行定量检测。可用于水体系或饮品中的Al³⁺的检测领域。

Description

一种裸眼或荧光Al3+探针及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及Al³⁺探针及其检测方法。

背景技术

铝是地壳中含量最丰富的金属。铝及其合金由于耐腐蚀、密度小、导热导电性好、延展性好等优点被广泛应用在各行业中。少量Al³⁺不会对人体造成危害，但过量Al³⁺可与蛋白质结合，直接损伤中枢神经系统，造成人体记忆力减退、智力低下等症状，将导致人的早期衰老。Al³⁺在脑中蓄积可引起大脑神经的退化，智力和性格受到影响，甚至导致更严重的疾病。世界卫生组织(WTO)报道，纯净水中的Al³⁺标准含量应低于0.2mg/L。因此，准确的、定量和定性的检测水及食品中Al³⁺的含量具有十分重要的意义。目前，检测Al³⁺的诸多方法中，荧光分析法因高其灵敏度和高选择性等特点受到研究者的关注。荧光分析法主要是利用荧光探针与特定的客体之间发生相互作用时荧光光谱的变化实现对客体的实时检测。

2018年，解雪乔等人在《分析化学》第46卷第4期502～510页发表题目为《一种亲水型温敏聚合物荧光探针的制备及用于农产品中铝离子的检测》文章，文章报道了一种亲水聚合物在水相体系中对Al³⁺具有选择性识别，但Al³⁺的检出限略高。随后，Lakshman Patra等人合成了一种基于席夫碱双键的化合物，并发表在《New Journal of Chemistry》第42卷19076～19082页，文章《一种基于ESIPT和CHEF特性的新型多重分析检测Al³⁺和Zn²⁺的荧光探针》(A new multi-analyte fluorogenic sensor for efficient detection of Al³⁺and Zn²⁺ions based on ESIPT and CHEF features)中利用席夫碱双键的化合物通过荧光方法检测Al³⁺，检出限达到0.0224μmol/L，但该化合物检测Al³⁺的选择性较差，导致其应用受到限制。除了荧光探针检测金属离子外，也有文献报道了采用紫外光谱法检测Al³⁺的紫外探针。2019年，Rajinder Kaur等人在《Chemical Physics Letters》第722卷140～145页《一种基于有机-无机纳米复合物可在水中检测痕量铝离子的比色荧光探针》(Colorimetricsensor for detection of trace level Al(III)in aqueous medium based onorganic-inorganic nanohybrid)中设计了一种罗丹明的纳米探针，合成的纳米探针对Al³⁺具有良好的选择性，加入Al³⁺后在紫外光谱上发生了明显的红移且溶液颜色从粉色变成淡蓝色，但由于紫外检测的灵敏度较低，使其应用范围受到限制。

根据报道的文献，目前Al³⁺的检测主要存在以下缺陷：

1、Al³⁺探针种类较少；

2、多数Al³⁺的探针检出限较高，不易检测极低含量Al³⁺；

3、多数Al³⁺荧光探针并无裸眼识别效果，无法实现实时检测；

4、Al³⁺检测易受到外界环境的干扰，探针的使用范围受到限制。

发明内容

本发明要解决现有Al³⁺探针种类较少、易受外界环境干扰、检出限较高、无法实现裸眼检测和实时检测的技术问题，而提供一种裸眼或荧光Al³⁺探针及其制备方法和应用。本发明所提供的Al³⁺探针结构简单，采用荧光方法检测Al³⁺不受外界环境影响，可实现裸眼检测Al³⁺，荧光检测Al³⁺的方法简单，可实现实时检测各种饮料中的Al³⁺。

本发明提供的一种裸眼或荧光Al³⁺探针的结构式为：

上述裸眼或荧光Al³⁺探针的制备方法如下：

将2-(4-氨基)苯基菲并咪唑与对苯二甲醛按照(2.0～5.0)：1.0的物质的量比加入到反应容器，再加入酸作为反应溶剂，在室温状态下搅拌反应4～10h，反应结束后加入碱性溶液调节pH值至7～8，析出固体，抽滤、干燥后得到粗产品；粗产品用溶剂重结晶，经干燥后，得到裸眼或荧光Al³⁺探针。

上述裸眼或荧光Al³⁺探针的制备过程用反应式表示如下：

利用上述裸眼或荧光Al³⁺探针对溶液中Al³⁺进行检测的方法，按照以下步骤进行：

一、将N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液按体积比为3：(7～10)的比例混合后，得到混合溶剂，再将裸眼或荧光Al³⁺探针加入到混合溶剂中溶解，得到探针溶液A；其中4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液的pH值为7.0～7.4，裸眼或荧光Al³⁺探针的浓度为10～20μmol/L；

二、向探针溶液A加入待测溶液，混合均匀，得到样品溶液B；

三、裸眼检测、荧光定性检测和荧光定量检测的方法分别如下：

裸眼检测：在日光照射下，若探针溶液A的颜色呈淡黄色，而样品溶液B的颜色变成无色，可判定待测溶液中含有Al³⁺，即实现了溶液中的Al³⁺的检测；或者在波长为365nm的紫外灯照射下，若探针溶液A呈天蓝色荧光，而样品溶液B呈现出深蓝色荧光，可判定待测溶液中含有Al³⁺，即实现了溶液中的Al³⁺的检测。

荧光定性检测：用荧光分光光度计分别测试探针溶液A和样品溶液B的在激发波长为315nm条件下的发射光谱，检测探针溶液在455nm处的发射强度为I_A，样品溶液B在425nm处的发射强度为I_B，若I_B≥8.0I_A，则判定待测溶液中含有Al³⁺，即实现了溶液中的Al³⁺的检测；

荧光定量检测：利用标准曲线法，根据测定的样品溶液的荧光强度与Al³⁺浓度的对应关系标准曲线，根据加入待测溶液的样品溶液B的荧光强度，在标准曲线上查出Al³⁺浓度，实现了溶液中Al³⁺浓度的定量检测。

本发明提供的裸眼或荧光Al³⁺探针的对Al³⁺的检测可在水相中进行，检测效果不受水相体系中其他金属离子如K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Hg²⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Ag⁺和Ni²⁺的干扰。裸眼检测响应迅速，具有直观性，检测方法简单，可实现Al³⁺的定性检测；荧光光谱检测灵敏、准确，通过标准曲线可实现Al³⁺的定量检测。检测限达到0.031μmol/L，低于WHO所规定的饮用水中Al³⁺的最大含量(20μmol/L)。本发明的裸眼或荧光Al³⁺探针可实现水体系中对Al³⁺的前期检测和生物体中Al³⁺的毒性检测，也可用于检测商用饮品中的Al³⁺浓度，具有较高的应用价值。

附图说明

图1是实施例1制备的裸眼或荧光Al³⁺探针在DMF/HEPES缓冲溶液中识别不同金属离子后的裸眼颜色变化。

图2是实施例1制备的裸眼或荧光Al³⁺探针在DMF/HEPES缓冲溶液中的荧光发射光谱图，激发波长为315nm，横坐标为波长，纵坐标为荧光强度。

图3是实施例1制备的裸眼或荧光Al³⁺探针在DMF/HEPES缓冲溶液中分别加入不同金属离子后的荧光光谱，激发波长为315nm，横坐标为波长，纵坐标为荧光强度。

图4是实施例1制备的裸眼或荧光Al³⁺探针在DMF/HEPES缓冲溶液中，加入Al³⁺后再加入其他干扰离子后的荧光发射光谱，激发波长为315nm，横坐标为波长，纵坐标为荧光强度。

图5是实施例1制备的用于裸眼或荧光Al³⁺探针在DMF/HEPES缓冲溶液中，加入不同浓度Al³⁺，荧光强度随Al³⁺溶液浓度变化的标准曲线,横坐标为Al³⁺的浓度，纵坐标为荧光强度比值。

图6是实施例1制备的用于裸眼或荧光Al³⁺探针在DMF/HEPES缓冲溶液中加入不同饮料后裸眼颜色变化图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的裸眼或荧光Al³⁺探针的结构式为：

具体实施方式二：具体实施方式一所述的裸眼或荧光Al³⁺探针的制备方法如下：

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是作为反应溶剂的酸为冰醋酸、磷酸、对甲苯磺酸、质量百分浓度为34％～35％的浓盐酸、质量百分浓度为65％～68％的浓硝酸或三氟乙酸；其它与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三不同的是对苯二甲醛的物质的量与酸的体积之比为1mmol:(10.0～30.0)mL；其它与具体实施方式二或三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是碱性溶液为质量百分浓度为5％～10％的氢氧化钠溶液、质量百分浓度为5％～10％的氢氧化钾溶液、质量百分浓度为5％～10％的碳酸钠溶液、质量百分浓度为5％～10％的碳酸钾溶液或质量百分浓度为5％～10％的碳酸氢钠溶液；其它与具体实施方式二至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二至五之一不同的是重结晶混合溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、甲醇和乙醇中的一种或两种的组合；其它与具体实施方式二至五之一相同。

具体实施方式七：利用具体实施方式一所述的裸眼或荧光Al³⁺探针进行Al³⁺检测的方法，按照以下步骤进行：

二、将N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液按体积比为3：(7～10)的比例混合后，得到混合溶剂，再将裸眼或荧光Al³⁺探针加入到混合溶剂中溶解，得到探针溶液A；其中4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液的pH值为7.0～7.4，裸眼或荧光Al³⁺探针的浓度为10～20μmol/L；

三、在日光照射下，若探针溶液A的颜色呈淡黄色，而样品溶液B的颜色变成无色，可判定待测溶液中含有Al³⁺，即实现了溶液中的Al³⁺的检测；或者在波长为365nm的紫外灯照射下，若探针溶液A呈天蓝色荧光，而样品溶液B呈现出深蓝色荧光，可判定待测溶液中含有Al³⁺，即实现了溶液中的Al³⁺的检测。

具体实施方式八：利用具体实施方式一所述的裸眼或荧光Al³⁺探针进行Al³⁺检测的方法，还可以按照以下步骤进行：

一、将N,N-二甲基甲酰胺和4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液按体积比为3：(7～10)的比例混合后，得到混合溶剂，再将裸眼或荧光Al³⁺探针加入到混合溶剂中溶解，得到探针溶液A；其中4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液的pH值为7.0～7.4，裸眼或荧光Al³⁺探针的浓度为10～20μmol/L；

三、用荧光分光光度计分别测试探针溶液A和样品溶液B的在激发波长为315nm条件下的发射光谱，检测探针溶液在455nm处的发射强度为I_A，样品溶液B在425nm处的发射强度为I_B，若I_B≥8.0I_A，则判定待测溶液中含有Al³⁺，即实现了溶液中的Al³⁺的检测。

具体实施方式九：利用具体实施方式一所述的裸眼或荧光Al³⁺探针进行Al³⁺检测的方法，还可以按照以下步骤进行：

二、向探针溶液A加入不同浓度的Al³⁺，混合均匀，测试荧光强度，并绘制出荧光强度与Al³⁺浓度的标准曲线；

三、向探针溶液A加入待测溶液，混合均匀，得到样品溶液B；

四、测试样品溶液B的荧光强度，再从标准曲线上查出Al³⁺浓度，实现了Al³⁺浓度的定量检测。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七、八或九不同的是步骤二中所述的待测溶液为饮料，饮料为可口可乐、百事可乐、雪碧、芬达、七喜、冰红茶、绿茶、红牛、旺仔牛奶、白酒、啤酒或红酒。其它与具体实施方式七、八或九相同。

用以下实施例验证本发明的有益效果。

实施例1：本实施例的裸眼或荧光Al³⁺探针的制备方法，按以下操作进行：

将2.5mmol(785mg)的2-(4-氨基)苯基菲并咪唑与1.0mmol(134mg)的对苯二甲醛加入到反应容器，再加入20.0mL的冰乙酸作为反应溶剂，在25℃的室温状态下搅拌反应6h，反应结束后加入质量百分浓度为10％的氢氧化钠调节pH值至7，析出固体，抽滤、干燥后得到粗产品；粗产品用乙酸乙酯重结晶，经干燥后，得到裸眼或荧光Al³⁺探针。该裸眼或荧光的双菲并咪唑Al³⁺探针的产率为93％。

本实施例制备的裸眼或荧光Al³⁺探针的结构表征数据如下：

¹H NMR(600MHz,DMSO-d₆):δ(ppm):7.605(d,4H,J＝12.02Hz),7.660(t,4H,J＝7.33Hz),7.765(s,4H),8.183(s,4H),8.420(d,4H,J＝12.07Hz),8.599(s,4H),8.898,(s,6H),13.53(s,2H,NH).¹³C NMR(600MHz,DMSO):δ(ppm):160.81,152.11,149.32,139.04,137.60,130.40,129.70,128.91,128.12,127.95,127.64,125.77,125.15,124.53,122.45,122.39；IR(KBr)v:3030,3075,1623,1597,1561,1524,1477,1455,1430,1385,1246,1194,1112,1013,844,756,723,556,537.cm^-1。

从以上的表征结果可知本发明中提供的裸眼或荧光Al³⁺探针的结构式为：

对实施例1制备的裸眼或荧光Al³⁺探针进行如下的试验：

将N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液按体积比为3：7的比例混合后，得到混合溶剂，再将裸眼或荧光Al³⁺探针加入到混合溶剂中溶解，得到探针溶液A；其中4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲溶液的pH值为7.4，裸眼或荧光Al³⁺探针的浓度为10μmol/L。然后向探针溶液A中按离子浓度为10μL 0.1mol/L分别加入离子溶液，其中离子分别为K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Hg²⁺、Ag⁺、Cd²⁺、Ba²⁺、Co²⁺、Cr³⁺和Ni²⁺。在日光照射下裸眼观察分子探针与不同金属离子作用后的裸眼颜色变化如图1所示，探针溶液A的颜色为淡黄色，加入离子溶液后，只有加入Al³⁺的溶液的颜色变为无色，加入其他离子的溶液的颜色无变化。从而说明本实施例的探针可通过颜色变化裸眼检测Al³⁺。

本实施例制备的探针溶液A的荧光发射光谱如图2所示，由图2可知，本实施例制备的裸眼或荧光Al³⁺探针在激发波长为315nm的发射光谱，在发射波长为455nm处的发射强度为I_A＝80；向探针溶液A中按金属离子浓度为10μL 0.1mol/L分别加入金属离子溶液，其中金属离子为K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Hg²⁺、Cd²⁺、Al³⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Ag⁺和Ni²⁺后荧光变化光谱如图3所示，由图3可知，探针溶液A加入Al³⁺后的样品溶液B的发射波长蓝移至425nm，样品溶液B在425nm处的发射强度为I_B＝750，I_B≥8.0I_A，则可判定待测饮料含有Al³⁺。探针溶液A中加入其他金属离子后荧光发射强度无明显变化。说明该探针可通过荧光变化来检测Al³⁺。

向本实施例制备的探针溶液A中按Al³⁺的浓度为10.0μmol/L加入Al³⁺溶液，再按金属离子浓度为20μL 0.1mol/L分别加入其他干扰金属离子溶液，其中干扰金属离子为K⁺、Ca² ⁺、Na⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Hg²⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Ag⁺和Ni²⁺，测试加入Al³⁺和干扰金属离子后溶液的荧光光谱，如图4所示，从图4可以看出，裸眼或荧光Al³⁺探针在DMF/HEPES缓冲溶液(v/v＝3/7，HEPES缓冲溶液pH＝7.4)中加入Al³⁺后再加入其他干扰离子(K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Hg²⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Ag⁺、和Ni²⁺)后，在其他干扰离子与Al³⁺共存的条件下，溶液的最大发射波长在425nm处，并且荧光强度有所增强，与Al³⁺单独存在时相似。这说明本实施例制备的裸眼或荧光Al³⁺探针对Al³⁺的检测具有选择性，不受其他常见金属离子的干扰。

向本实施例制备的探针溶液A中按Al³⁺的浓度为0～20.00μmol/L加入Al³⁺溶液，然后测试溶液的荧光光谱，将在425nm处最大荧光强度随Al³⁺浓度变化的情况如图5所示，从图5可以看出，在Al³⁺浓度为0～20.00μmol/L范围内，本实施例制备的裸眼或荧光Al³⁺探针在425nm处最大荧光强度随Al³⁺浓度变化具有较好的线性关系。根据检测限的计算公式(C_DL＝3S_b/m)，由空白平行实验，经过拟合得到线性回归方程y＝0.9661x-0.9883，标准偏差R²＝0.9961，用于裸眼或荧光检测Al³⁺探针的检测限达到0.031μmol/L，低于WHO所规定的饮用水中Al³⁺的最大含量(20μmol/L)。说明荧光分子探针对Al³⁺的识别具有良好的线性关系，并优于检测饮用水中Al³⁺浓度的标准，以及可用于检测商用饮品中的Al³⁺浓度。

向本实施例制备的探针溶液A中加入1mL不同饮料，饮料为可口可乐、百事可乐、雪碧、芬达、七喜、冰红茶、绿茶、红牛、旺仔牛奶、啤酒、白酒，在365nm可见紫外灯照射下看到发光情况如图6所示，从图6可以观察到探针溶液A在365nm紫外灯照射下呈天蓝色弱荧光现象；加入不同饮料后的样品溶液B在365nm可见紫外灯照射下呈现出深蓝色强荧光现象。说明可口可乐、百事可乐、雪碧、芬达、七喜、冰红茶、绿茶、红牛、旺仔牛奶、啤酒、白酒等饮品中均含有Al³⁺离子，也说明了本实施例制备的裸眼或荧光检测Al³⁺可以直接对饮料中的Al³⁺进行定性检测。

实施例2：本实施例的用于裸眼或荧光Al³⁺探针制备方法，按以下步骤进行：

将2.0mmol(618mg)的2-(4-氨基)苯基菲并咪唑和1.0mmol(134mg)的对苯二甲醛加入到反应容器，再加入10.0mL的质量百分浓度为35％盐酸作为反应溶剂，25℃室温状态搅拌3h，反应结束后加入质量百分浓度为15％氢氧化钾溶液调节pH值至7，加水析出固体，经抽滤、干燥后得到粗产品；粗产品用乙酸乙酯-二氯甲烷的体积比为1：1的混合溶剂重结晶，抽滤、经干燥后，得到用于裸眼或荧光检测Al³⁺探针，该双菲并咪唑Al³⁺探针的产率为81％。

实施例3：本实施例的用于裸眼或荧光Al³⁺探针制备方法，按以下步骤进行：

将2.5mmol(785mg)的2-(4-氨基)苯基菲并咪唑和1.0mmol(134mg)的对苯二甲醛加入到反应容器，再加入25.0mL的磷酸作为反应溶剂，25℃室温状态搅拌8h，反应结束后加入质量百分浓度为10％的碳酸钾溶液调节pH值至7，加水析出固体，经抽滤、干燥后得到粗产品；粗产品用氯仿溶剂重结晶，经抽滤、干燥后，得到用于裸眼或荧光检测Al³⁺探针。该双菲并咪唑Al³⁺探针和产率为76％。

实施例4：本实施例的用于裸眼或荧光Al³⁺探针制备方法，按以下步骤进行：

将2.0mmol(618mg)的2-(4-氨基)苯基菲并咪唑和1.0mmol(134mg)的对苯二甲醛加入到反应容器，再加入20.0mL的冰乙酸作和1mL三氟乙酸为反应溶剂，25℃室温状态搅拌1h，反应结束后加入质量百分浓度为15％的氢氧化钙溶液调节pH值至7，加水析出固体，经抽滤、干燥后得到粗产品；粗产品用乙醇-乙酸乙酯混合溶剂重结晶，经抽滤、干燥后，得到用于裸眼或荧光检测Al³⁺探针。该双菲并咪唑Al³⁺探针的产率为78％。

实施例5：本实施例的用于裸眼或荧光Al³⁺探针制备方法，按以下步骤进行：

将2.5mmol(785mg)的2-(4-氨基)苯基菲并咪唑和1.0mmol(134mg)的对苯二甲醛加入到反应容器，再加入15.0mL的质量百分浓度为68％的硝酸作为反应溶剂，25℃室温状态搅拌2.5h，反应结束后加入质量百分浓度为10％的碳酸钾溶液调节pH值至7，加水析出固体，经抽滤、干燥后得到粗产品；粗产品用乙酸乙酯与氯仿体积比为1:1的混合溶剂重结晶，经抽滤、干燥后，得到用于裸眼或荧光检测Al³⁺探针。该双菲并咪唑Al³⁺探针的产率为53％。

Claims

1.一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针，其特征在于该探针的结构式为：

2.制备权利要求1所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺探针的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

将2-(4-氨基)苯基菲并咪唑与对苯二甲醛按照(2.0～5.0)：1.0的物质的量比加入到反应容器，再加入酸作为反应溶剂，在室温状态下搅拌反应4～10h，反应结束后加入碱性溶液调节pH值至7～8，析出固体，抽滤、干燥后得到粗产品；粗产品用溶剂重结晶，经干燥后，得到裸眼或荧光检测Al³⁺的探针。

3.根据权利要求2所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针的制备方法，其特征在于所述的作为反应溶剂的酸为冰醋酸、磷酸、对甲苯磺酸、质量百分浓度为34％～35％的浓盐酸、质量百分浓度为65％～68％的浓硝酸。

4.根据权利要求2或3所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针的制备方法，其特征在于对苯二甲醛的物质的量与酸的体积之比为1mmol:(10.0～30.0)mL。

5.根据权利要求2或3所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针的制备方法，其特征在于碱性溶液为质量百分浓度为5％～10％的氢氧化钠溶液、质量百分浓度为5％～10％的氢氧化钾溶液、质量百分浓度为5％～10％的碳酸钠溶液、质量百分浓度为5％～10％的碳酸钾溶液或质量百分浓度为5％～10％的碳酸氢钠溶液。

6.根据权利要求2或3所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针的制备方法，其特征在于重结晶混合溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、甲醇和乙醇中的一种或两种的组合。

7.利用权利要求1所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针进行Al³⁺检测的方法，其特征在于该方法按照以下步骤进行：

一、将N,N-二甲基甲酰胺和4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液按体积比为3：(7～10)的比例混合后，得到混合溶剂，再将裸眼或荧光检测Al³⁺的探针加入到混合溶剂中溶解，得到探针溶液A；其中4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液的pH值为7.0～7.4，裸眼或荧光检测Al³⁺的探针的浓度为10～20μmol/L；

三、在日光照射下，若探针溶液A的颜色呈淡黄色，而样品溶液B的颜色变成无色，可判定待测溶液中含有Al³⁺，即实现了溶液中Al³⁺的检测；或者在波长为365nm的紫外灯照射下，若探针溶液A呈天蓝色荧光，而样品溶液B呈现出深蓝色荧光，可判定待测溶液中含有Al³⁺，即实现了溶液中Al³⁺的检测。

8.利用权利要求1所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针进行Al³⁺检测的方法，其特征在于该方法按照以下步骤进行：

一、将N,N-二甲基甲酰胺和4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液按体积比为3：(7～10)的比例混合后，得到混合溶剂，再将裸眼或荧光检测Al³⁺的探针加入到混合溶剂中溶解，得到探针溶液A；其中4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液的pH值为7.0～7.4，裸眼或荧光Al³⁺探针的浓度为10～20μmol/L；

9.利用权利要求1所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针进行Al³⁺检测的方法，其特征在于该方法按照以下步骤进行：

四、测试样品溶液B的荧光强度，再从标准曲线上查出Al³⁺浓度，实现了溶液中Al³⁺浓度的定量检测。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的利用权利要求1所述的一种裸眼或荧光检测Al³⁺的探针进行Al³⁺检测的方法，其特征在于所述的待测溶液为饮料，所述的饮料为可口可乐、百事可乐、雪碧、芬达、七喜、冰红茶、绿茶、红牛、旺仔牛奶、白酒、啤酒或红酒。