CN113354662B - 一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯及其制备方法与应用 - Google Patents

一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯及其制备方法与应用,以四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠为原料,反应制备上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。将所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液与待测溶液混合,然后用光照射,检测荧光光谱;根据荧光光谱完成待测溶液中汞离子的检测;或者将试纸浸泡所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液后,干燥得到检测试纸;将待测溶液滴在所述检测试纸上,根据颜色变化完成待测溶液中汞离子的检测。本发明检测所用仪器为小型半导体激光器和光纤光谱仪,无需常规的大型荧光光谱仪器,检测显示出更加经济和便携,从而使得检测技术更具实际应用价值。

Description

一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯及其制备 方法与应用
技术领域
本发明属于上转换发光和重金属离子检测技术领域,具体涉及一种对重金属离子同时具有上/下转换荧光增强响应特性的荧光素衍生物探针及其制备方法,以及该探针在检测水环境或生物体中汞的应用。
背景技术
重金属汞离子对生物体及自然环境极其有害,对其作出快速高灵敏性的检测具有重要意义。目前,测定汞离子的方法已有不少报道,主要包括:分光光度法、荧光分析法、电化学法和原子吸收光谱法等。其中,荧光分析法因其具有灵敏度高、选择性专一、响应时间短和成本低廉等优点,受到广泛关注。其中,罗丹明类的反应型荧光探针在检测重金属汞离子方面更是备受青睐,是重金属离子检测技术领域的热点。然而,现有的罗丹明探针分子均是基于下转换荧光检测方法;其机理是:在短波长光源的激发下,电子从基态的零点振动级(S0n0)跃迁到第一激发态(S1),然后回落至基态并释放出荧光,即所谓“短波激发,长波发射”的斯托克斯发射。
发明内容
本发明的目的是提供一类四溴代荧光素螺环内硫酯类荧光探针分子及其制备方法;该类探针分子可通过上/下转换荧光快速增强响应来检测汞离子。
为达上述发明目的,本发明采用的技术方案是:
一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯,具有如下化学结构式:
Figure 524365DEST_PATH_IMAGE001
本发明公开了上述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的制备方法,以四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠为原料,反应制备上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。
本发明公开了一种汞离子检测试纸,由试纸与上述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯组成;其制备方法为,将试纸浸泡所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液后,干燥得到汞离子检测试纸。
本发明公开了上述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯作为汞离子荧光探针的应用。
本发明公开了利用上述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯检测待测溶液中汞离子的方法,包括以下步骤:
(1)以四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠为原料,反应制备上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯;
(2)将所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液与待测溶液混合,然后用光照射,检测荧光光谱;根据荧光光谱完成待测溶液中汞离子的检测;
或者
(3)将试纸浸泡所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液后,干燥得到检测试纸;将待测溶液滴在所述检测试纸上,根据颜色变化完成待测溶液中汞离子的检测。
本发明中,所述四溴代荧光素具有如下化学结构式:
Figure 756019DEST_PATH_IMAGE002
上述技术方案中,先将四溴代荧光素与三氯氧磷反应,得到四溴代荧光素酰氯;再将四溴代荧光素酰氯与硫化钠反应,得到上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。
优选的,四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠的用量比例为1 mmol∶(0.8~1.2 mL)∶10mmol。
优选的,四溴代荧光素与三氯氧磷的反应为回流反应6~10小时;四溴代荧光素酰氯与硫化钠的反应为氮气下回流反应20~30小时。
优选的,四溴代荧光素与三氯氧磷反应的溶剂为二氯乙烷,反应结束旋蒸,得到的中间产物无需提纯,直接与硫化钠在氮气氛中回流反应,反应结束后,旋转蒸发除去溶剂,通过柱层析和真空干燥,得到上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯,为淡粉色粉末。
上述技术方案示意如下:
Figure 598073DEST_PATH_IMAGE003
本发明使用的是反斯托克斯发射,即“长波长激发,短波长发射”的上转换检测方法。由于以长波长光为激发的光源,可加深激发光源在介质中的穿透力,检测深度广;同时,因其所需激发能量较低,可有效地消除生物体背景荧光从而提高检测分辨率;另外,又因其所需激发能量较低,对生物活体细胞的检测杀伤力小,使其在生物成像和细胞环境检测中具有潜在应用价值。因而,相对于斯托克斯发射的荧光(即下转换荧光)检测技术,上转换检测技术则具有更诱人的应用价值。
本发明中,可以采用荧光光谱检测待测溶液中的汞离子;也可以采用检测试纸肉眼观察,检测待测溶液中的汞离子。
上述技术方案中,采用荧光光谱检测待测溶液中的汞离子时,荧光光谱为下转换荧光光谱或者上转换荧光光谱。优选的,荧光光谱为下转换荧光光谱时,上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液中,上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的浓度为1~50 μM;荧光光谱为上转换荧光光谱时,上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液中,上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的浓度为0.1~1mM。进一步的,荧光光谱为下转换荧光光谱时,激发光波长为500 nm;荧光光谱为上转换荧光光谱时,激发光波长为655 nm。
上述技术方案中,采用检测试纸检测待测溶液中的汞离子时,上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液中,上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的浓度为1×10-4~10×10-4 M。颜色变化为,肉眼观察下,检测试纸的颜色由白色变为红色时,待测溶液中含有汞离子,反之,不含汞离子。
本发明的技术方案具有如下技术效果和优点:
本发明的探针制备方法简单,毒性很小;探针的检测体系为水/DMSO(1/2, v/v)中性介质,实用性强;探针对Hg2+检测具有很高的灵敏性,其中,下转换荧光检测限最高可达1.45×10-8 M;上转换荧光检测限最高为1.393×10-5 M;快速上/下荧光增强响应,本发明涉及的探针分子对汞离子的荧光增强响应时间为10 s;探针试纸可用于高浓度的汞离子的裸眼检测,试纸响应的最低浓度为0.1 mM,且探针试纸遇汞均可快速变色,方便快捷;OPA-UC检测所用仪器为小型半导体激光器和光纤光谱仪,无需常规的大型荧光光谱仪器,因此,OPA-UC检测显示出更加经济和便携。从而使得上转换检测技术更具实际应用价值。
附图说明
图1 为四溴代荧光素螺环内硫酯的核磁氢谱(氘代DMSO);
图2为四溴代荧光素螺环内硫酯的质谱图;
图3 为四溴荧光素螺环内硫酯荧光探针的吸收光谱(a)、下转换荧光光谱(b)和上转换荧光光谱(c)(探针浓度:(a,b)10 μM,(c)100 μM,溶剂:DMSO);
图4为在不同pH值下,四溴荧光素螺环内硫酯荧光探针的荧光光谱(其中,探针浓度10 μM,水/DMSO:1/2,v/v,激发波长:500 nm);
图5为在不同pH值下,四溴荧光素螺环内硫酯荧光探针的最大荧光峰位强度的变化(其中,探针浓度10 μM,水/DMSO:1/2,v/v,激发波长:500 nm);
图6为加入16种金属阳离子后,探针的下转换荧光增强光谱(其中,阳离子浓度100μM,探针浓度10 μM);
图7为加入16种金属阳离子后,探针的荧光响应变化柱状图(纵坐标F/F0为加入Hg2 +前后探针在560 nm荧光强度)(其中,阳离子浓度100 μM,探针浓度10 μM);
图8为加入16种金属阳离子后,探针的上转换荧光增强光谱(其中,阳离子浓度100μM,探针浓度300 μM);
图9为加入16种金属阳离子后,探针的上转换增强响应柱状图(纵坐标UCPL/UCPL0为加入Hg2+前后探针在576 nm上转换荧光强度)(其中,阳离子浓度100 μM,探针浓度300 μM);
图10为加入不同浓度的汞离子(0~10 mM),探针下转换荧光光谱(其中,探针浓度10 μM,激发波长500 nm);
图11为加入不同浓度的汞离子(0~10 mM),探针的工作曲线(纵坐标F/F0为加入Hg2 +前后探针在561 nm荧光强度)(其中,探针浓度10 μM,激发波长500 nm);
图12为加入不同浓度的汞离子(0~100 mM),探针上转换荧光光谱(纵坐标UCPL/UCPL0为加入Hg2+前后探针在572 nm荧光强度)(其中,探针浓度300 μM,激发波长655 nm);
图13为加入不同浓度的汞离子(0~100 mM),探针的工作曲线(纵坐标UCPL/UCPL0为加入Hg2+前后探针在572 nm荧光强度)(其中,探针浓度300 μM,激发波长655 nm);
图14为探针加入Hg2+后随时间变化荧光图(其中,探针浓度为10 μM,Hg2+浓度=100μM,激发波长500 nm);
图15为探针加入Hg2+后在562 nm处荧光强度的工作曲线(其中,探针浓度为10 μM,Hg2+浓度=100 μM,激发波长500 nm);
图16为探针加入Hg2+后随时间变化荧光图(其中,探针浓度为300 μM,Hg2+浓度=300 μM,激发波长655 nm);
图17为探针加入Hg2+后在576 nm处荧光强度的工作曲线(其中,探针浓度为300 μM,Hg2+浓度=300 μM,激发波长655 nm);
图18为探针试纸条检测Hg2+的颜色变化(Hg2+浓度从左到右依次为:0,0.1,0.5,1,10,单位:mM);
图19为Luc-1对金属离子的下转换荧光增强响应图;
图20为Luc-4对金属离子的下转换荧光增强响应图。
具体实施方式
本发明公开的一类四溴代荧光素螺环内硫酯类荧光探针分子,对汞离子具有“上/下转换荧光”快速增强响应特性,对水环境或生物体中汞离子检测具有应用价值。
实验仪器及试剂
Figure 275173DEST_PATH_IMAGE004
Figure 417442DEST_PATH_IMAGE005
以上试剂除非另外说明,否则原料或中间体均不经任何中间处理使用。
下转换测试:用爱丁堡荧光光谱仪器测试,激发波长为500 nm。
上转换测试,选用655 nm半导体激光器作为激发光源,光纤光谱仪作为信号接收和处理设备。
合成以及测试过程中所用到的各类仪器仪表都为常规产品,以二氯化汞水溶液为汞离子溶液。
实施例一四溴荧光素螺环内硫酯的制备
在50 mL的三口烧瓶中加入四溴荧光素(0.647 g,1 mmol)、三氯氧磷(1 mL)和10mL二氯乙烷,常规超声将其溶解;90℃回流反应8h,反应过程点板跟踪,展开剂为二氯甲烷:石油醚(1/1,v/v),停止反应,冷却至室温;减压蒸馏除去二氯乙烷和三氯氧磷,得到土黄色固体中间产物(四溴荧光素酰氯)。在不提纯的情况下,直接将上述中间产物溶于无水四氢呋喃中,加入无水硫化钠(10 mM, 0.78 g),常规超声使其溶解;在氮气氛下,70℃回流反应24h;反应过程点板跟踪,展开剂为二氯甲烷:石油醚(1/1,v/v)。停止反应,冷却至室温;加圧蒸留除去四氢呋喃得到固体混合物,通过柱层析方法提纯产物,展开剂为乙酸乙酯/二氯甲烷(8/1,v/v)。得到0.1g淡粉色的产物(产率:12 %)。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6):δ10.70 (s, 2H, Ar-OH), 7.89 (s, 1H, Ar-H), 7.78 (s, 1H, Ar-H), 7.70 (s, 1H,Ar-H), 7.48 (d, 1H, Ar-H), 7.00 (s, 2H, Ar-H)。MS,计算值:[M+Na+] =686.67336,测试值:[M+Na+] = 686.67181;见附图1、附图2。
实施例二四溴荧光素螺环内硫酯的荧光表征
探针溶液的吸收光谱和荧光光谱
四溴荧光素螺环内硫酯荧光探针的吸收光谱、荧光光谱(即下转换荧光光谱)和上转换荧光光谱见图3(a~c)所示,如探针1。由吸收光谱(附图3a)可见,探针分子的吸收峰位于~358 nm处,在545 nm处则出现非常微弱的吸收峰;这使得探针分子的粉末固体呈现淡粉红,而在DMSO溶液中则为均无色溶液。
在500 nm波长的光激发下测得探针溶液(10 mM)的下转换荧光光谱,见附图3b。可见,探针的荧光峰位在563 ~569 nm处。值得注意的是,通过对比图4,可以明显看出,在563~569 nm处的荧光峰的强度是非常弱的。
在655 nm波长的光激发下,测得探针溶液(100 mM)的上转换荧光光谱,见附图3c。可以看出,探针分子的上转换荧光强度非常之弱。
值对探针的荧光光谱的影响
pH为1~14的水溶液配制:分别配制0.1 M NaOH水溶液和0.1 M HCl水溶液,通过pH计调整pH值,依次配制为pH为1~14的水溶液。
然后,分别取出2 mL pH为1~14的水溶液,加入到14个比色皿中;再分别加入0.003mL的探针溶液(10 μM)于上述14个比色皿中,用DMSO定容至3 mL,得到pH为1~14的探针溶液。测试在不同pH值下,探针溶液的荧光光谱和最大荧光峰位强度的变化,见附图4、附图5。可见,在pH ≤11时,探针分子不出现荧光。由于本发明反应型的荧光探针检测为荧光增强响应;故在检测之前,探针分子不呈现荧光是一个好的优点,而且中性环境适合生物体的检测。
实施例三 汞离子检测
取0.0332 g(0.001 mol)四溴荧光素螺环内硫酯于容量瓶中,加入5 mL DMSO,超声振荡使其溶解,配制得到浓度为10 mM的母液,避光保存。
下转换荧光检测溶液配制:
取3 mL缓冲液/DMSO(1/2,v/v)于石英比色皿中,再取出3 μL 上述母液加入石英比色皿中,超声溶解,即配得10 μM的下转换探针检测液。
上转换荧光检测溶液配制:
取3 mL缓冲液/DMSO(1/3,v/v)于石英比色皿中,再取出90 μL 上述母液加入石英比色皿中,超声溶解,即配得300 μM的上转换探针检测液。
上述缓冲液(pH=7)的配制如下:称取1.2114 g(0.01 mol)的三羟甲基氨基甲烷(Tris)于100 mL去离子水中,溶解后得到三羟甲基氨基甲烷(Tris)水溶液(0.1 M);再取出8.3 mL的浓盐酸(HCl,36%)稀释至1000 mL,配得HCl稀溶液(0.1 M);然后,分别取出50 mL的Tris溶液和45.7 mL HCl稀溶液,用pH计微调至pH=7,定容至100 mL,即配得0.05 M的三羟甲基氨基甲烷/盐酸缓冲液(Tris-HCl,pH=7)。
探针对Hg2+的下转换荧光增强响应:在17个盛有下转换探针检测液(10 μM)的比色皿中,分别加入16种金属阳离子水溶液(浓度为100 mM),它们分别是:Hg2+、Cu2+、Mn2+、NH4 +、Zn2+、Mg2+、Cd2+、Pb2+、Li+、Na+、K+、Ca2+、Ni2+、Co2+、Fe2+和Fe3+。然后测定下转换荧光光谱(激发波长500 nm),见附图6、附图7所示。可见,Hg2+的加入使探针的荧光强度增强了120倍,其余15种金属阳离子几乎不变化。显示出探针对Hg2+具有高度的选择性荧光响应。
探针对Hg2+的上转换荧光响应:在17个盛有上转换探针检测液(300 μM)的比色皿中,分别加入16种金属阳离子水溶液(100 mM),它们是:Hg2+、Cu2+、Mn2+、NH4 +、Zn2+、Mg2+、Cd2+、Pb2+、Li+、Na+、K+、Ca2+、Ni2+、Co2+、Fe2+和Fe3+。然后测定上转换荧光光谱(激发波长:655 nm),见附图8、附图9所示。可见,除了Hg2+外,加入其他15种金属阳离子后,探针溶液在短波长处并不出现上转换荧光峰形;而加入Hg2+后,探针溶液在短波长处出现显著的上转换荧光峰形且强度显著提高,峰位在576 nm。表明探针对Hg2+具有高度的选择性上转换荧光增强响应。
探针对Hg2+浓度的下转换荧光响应:在下转换探针检测液(10 μM)中加入不同浓度的Hg2+,观察探针的下转换荧光光谱的变化(激发波长500 nm),见附图10所示。可见,未加入汞离子之前,探针的荧光很弱;分别加入3 mL~30 mL Hg2+水溶液(1 mM)于上述探针溶液中(Hg2+浓度折合为1~10 μM),时,探针荧光强度不断地增强(见附图11)。由附图可见,在Hg2+浓度0~10 μM范围内,其荧光强度与Hg2+浓度呈现出很好的线性关系,相关系数R2=0.99482。根据公式“检测限=3δ/k”可计算出利用荧光光谱检测Hg2+的检测限为1.45×10-8 M。
探针对Hg2+浓度的上转换荧光响应:在上转换探针检测液(300 μM)溶液中加入不同浓度的Hg2+,观察探针上转换荧光光谱的变化(激发波长655 nm),见附图12所示。可见,未加入汞离子之前,探针的上转换荧光很弱,分别加入6 mL~24 mL Hg2+水溶液(5 mM)于上述探针溶液中(Hg2+浓度折合为5~45 μM,探针荧光强度不断地增强(见附图13)。由附图可见,在Hg2+浓度0~50 μM范围内,其上转换荧光强度与Hg2+浓度呈现出很好的线性关系,相关系数R2=0.99206。根据公式“检测限=3δ/k”可计算出利用上转换荧光光谱检测Hg2+的检测限为1.393×10-5 M。
探针对Hg2+的下转换荧光响应时间:由附图14可见,下转换探针检测液(10 μM)的荧光很弱,当加入30 mL Hg2+水溶液(10 mM)于上述探针溶液中(Hg2+浓度折合为100 μM)时,探针的荧光强度急剧增强,荧光峰位位于560 nm,其变化几乎是瞬时(10秒以内)的,附图15可以更为直观的看出其随时间的变化。
探针对Hg2+的上转换荧光响应时间:与下转换荧光情况类似,探针对于Hg2+的响应也几乎是瞬时(10秒以内)完成的(见附图16和附图17)。
实施例四 探针试纸检测Hg2+
制备了Hg2+检测试纸。具体操作为:将2cm×1cm 的试纸置于探针的溶液(探针的浓度为 3×10-4 M,溶剂:乙醇)中浸泡30 min,取出自然晾干备用。然后,用玻璃棒蘸取不同浓度的Hg2+水溶液滴在试纸上,如附图18所示。随着Hg2+浓度的增加,试纸由无色(白色)变成红色,且颜色依次加深。因此,该试纸可以对溶液中高浓度的Hg2+实现快速裸眼检测。
对比例
称取2.5 mmol的荧光素、3.5mmol水合肼加入100 mL三口烧瓶中,加入30 mL乙醇加热回流24小时后,旋蒸除去溶剂,加入去离子水进行重沉淀得到粗产物,分别通过水/乙醇加热挥发结晶法得到最终产物化合物Luc-1:MS,计算值:347.102633,测量值:347.102992;1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 10.05 – 9.49 (m, 2H), 7.86 – 7.73 (m,1H), 7.49 (dd, J = 6.3, 2.9 Hz, 2H), 7.07 – 6.93 (m, 1H), 6.60 (d, J = 2.3Hz, 2H), 6.53 – 6.32 (m, 4H), 4.40 (s, 2H);
称取2.5 mmol四溴荧光素、3.5mmol水合肼加入100 mL三口烧瓶中,加入30 mL乙醇加热回流24小时后,旋蒸除去溶剂,加入去离子水进行重沉淀得到粗产物,分别通过水/乙醇加热挥发结晶法得到最终产物化合物Luc-4:MS,计算值:593.88,测量值:685.43075(593+4Na+);1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 10.52 (s, 2H), 7.85 (td, J = 6.3, 3.0Hz, 1H), 7.58 (ddt, J = 11.0, 8.1, 4.9 Hz, 2H), 7.23 (dd, J = 5.9, 2.7 Hz,1H), 6.67 (s, 2H), 4.76 (s, 2H)。
上述对比例合成路线以及产物结构如下:
Figure 879385DEST_PATH_IMAGE006
探针(Luc-1)对金属离子的下转换荧光增强响应:在17个盛有探针溶液(10 μM,DMF/缓冲液,pH=7.0, v/v,1/2)的比色皿中,分别加入16种金属阳离子水溶液(浓度为100mM),它们分别是:Hg2+、Cu2+、Mn2+、NH4 +、Zn2+、Mg2+、Cd2+、Pb2+、Li+、Na+、K+、Ca2+、Ni2+、Co2+、Fe2+和Fe3+。然后测定下转换荧光光谱(激发波长500 nm),见附图19,加入一定量的不同阳离子后,化合物Luc-1仅对Mg2+有微弱的响应且干扰离子较多。
探针(Luc-4)对金属离子的下转换荧光增强响应:在17个盛有探针溶液(10 μM,DMF/缓冲液,pH=7.0, v/v,1/2)的比色皿中,分别加入16种金属阳离子水溶液(浓度为100mM),它们分别是:Hg2+、Cu2+、Mn2+、NH4 +、Zn2+、Mg2+、Cd2+、Pb2+、Li+、Na+、K+、Ca2+、Ni2+、Co2+、Fe2+和Fe3+。然后测定下转换荧光光谱(激发波长500 nm),见附图20,加入一定量的不同阳离子后,化合物Luc-4对汞离子无响应。
而在OPA-UC(激发波长655 nm)荧光中,化合物(Luc-1、Luc-4)对金属离子都未有选择性OPA-UC荧光增强现象。
迄今为止,报道的有机上转换发光(upconversion, UC)主要有双光子吸收机制(TPA-UC)和三线态-三线态湮灭(TTA-UC)机制来实现的,具有单光子吸收机制的上转换(OPA-UC)则是另一种独特的发光机制,鲜见报道。本发明使用的是单光子上转换(OPA-UC)荧光探测技术。单光子吸收上转换(OPA-UC)机理是电子从基态的热活化振动-转动能级(St)跃迁到第一激发态(S1), 然后回落至基态并发出荧光。与上述的两种上转换(即TPA-UC和TTA-UC)相比,OPA-UC的优势在于,除了具有穿透深度大和对活体伤害小等优势外;OPA上转换所需的激发光源强度较小,所需上转换检测设备价格低廉便携;所需探针的浓度较小,无需隔绝氧气,空气中即可检测,因而实用性更强。

Claims (10)

1.一种上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯,具有如下化学结构式:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
2.权利要求1所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的制备方法,其特征在于,以四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠为原料,反应制备上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。
3.根据权利要求2所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的制备方法,其特征在于,先将四溴代荧光素与三氯氧磷反应,得到四溴代荧光素酰氯;再将四溴代荧光素酰氯与硫化钠反应,得到上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。
4.根据权利要求2所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的制备方法,其特征在于,四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠的用量比例为1 mmol∶(0.8~1.2 mL)∶1 0mmol。
5.一种汞离子检测试纸,由试纸与权利要求1所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯组成。
6.权利要求5所述汞离子检测试纸的制备方法,其特征在于,将试纸浸泡所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液后,干燥得到汞离子检测试纸。
7.权利要求1所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯作为汞离子荧光探针的应用。
8.利用权利要求1所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯检测待测溶液中汞离子的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以四溴代荧光素、三氯氧磷、硫化钠为原料,反应制备上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯;
(2)将所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液与待测溶液混合,然后用光照射,检测荧光光谱;根据荧光光谱完成待测溶液中汞离子的检测;
或者
(3)将试纸浸泡所述上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯的溶液后,干燥得到检测试纸;将待测溶液滴在所述检测试纸上,根据颜色变化完成待测溶液中汞离子的检测。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,先将四溴代荧光素与三氯氧磷反应,反应结束旋蒸,得到的中间产物无需提纯,直接与硫化钠在氮气氛中回流反应,得到上/下转换荧光探针四溴代荧光素螺环内硫酯。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,采用荧光光谱检测待测溶液中的汞离子时,荧光光谱为下转换荧光光谱或者上转换荧光光谱。
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