CN113624727A - 一种检测肼浓度的方法 - Google Patents
一种检测肼浓度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113624727A CN113624727A CN202110754464.1A CN202110754464A CN113624727A CN 113624727 A CN113624727 A CN 113624727A CN 202110754464 A CN202110754464 A CN 202110754464A CN 113624727 A CN113624727 A CN 113624727A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concentration
- hydrazine
- solution
- ratio
- detecting
- 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.)
- Pending
Links
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 164
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 claims abstract description 48
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 claims abstract description 42
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims abstract description 29
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 claims abstract description 25
- -1 coumarin compound Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N benzo-alpha-pyrone Natural products C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229960000956 coumarin Drugs 0.000 claims abstract description 21
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 83
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 claims description 15
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 20
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- NJBCRXCAPCODGX-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-(2-methylpropyl)propan-1-amine Chemical compound CC(C)CNCC(C)C NJBCRXCAPCODGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N aluminium nitrate Chemical compound [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005935 nucleophilic addition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- NSGDYZCDUPSTQT-UHFFFAOYSA-N N-[5-bromo-1-[(4-fluorophenyl)methyl]-4-methyl-2-oxopyridin-3-yl]cycloheptanecarboxamide Chemical compound Cc1c(Br)cn(Cc2ccc(F)cc2)c(=O)c1NC(=O)C1CCCCCC1 NSGDYZCDUPSTQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 1
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Inorganic materials [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L cadmium sulfate Chemical compound [Cd+2].[O-]S([O-])(=O)=O QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000369 cadmium(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- TVWHTOUAJSGEKT-UHFFFAOYSA-N chlorine trioxide Chemical compound [O]Cl(=O)=O TVWHTOUAJSGEKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(II) nitrate Inorganic materials [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 206010039083 rhinitis Diseases 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M sodium bicarbonate Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000000954 titration curve Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Inorganic materials [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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"
Abstract
本发明公开一种检测肼浓度的方法，该方法包括以下步骤：S10、将比率型荧光探针溶解于有机溶剂中，得到荧光检测体系，其中，比率型荧光探针包括罗丹明B和含醛基的香豆素化合物；S20、将不同浓度的肼的水溶液加入荧光检测体系中，分别测试其在490nm处的荧光强度A和在600nm处的荧光强度B，并根据荧光强度A和荧光强度B的比值与肼浓度的关系，绘制成标准曲线；S30、根据标准曲线，检测待测溶液中肼的浓度。利用比率型荧光探针检测待测溶液中肼的浓度，可有效地消除探针自身、样品及设备等因素引起的背景误差，使检测结果更准确；且该比率型荧光探针为罗丹明B和含醛基的香豆素化合物的混合物，制备方法简单，大大节约了检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及荧光分析技术领域，特别涉及一种检测肼浓度的方法。
背景技术
肼(N2H4)具有独特的还原性，被广泛应用于有机合成等工业领域中。同时，肼作为抗菌药物在医药领域也得到了应用。然而，肼具有强毒性，会引发肺癌、鼻炎癌以及肝癌等疾病；此外，肼具有较强的挥发性，易引起大气、水等环境污染。因此，开发一种可高选择性、高灵敏检测肼的方法仍是当务之急。
检测肼的传统方法主要包括气相色谱法、液相色谱法和电化学方法等。近年来，荧光分析技术由于其灵敏度高、操作方便等优点而得到了快速发展。其中，比率荧光技术是荧光分析中的一项重要技术，这种方法是以荧光探针的两个特征波长在与被分析物作用后荧光强度的比值变化作为定量信号，可有效地消除探针自身、样品及设备等因素引起的背景误差，从而得到更准确的检测结果。然而，目前报道的比率荧光探针往往需要复杂的分子结构设计及繁琐的有机合成，检测成本较高，大大限制了该类探针的应用。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种检测肼浓度的方法，旨在提供一种灵敏度高、且合成简单、成本较低的检测肼浓度的方法。
为实现上述目的，本发明提出一种检测肼浓度的方法，所述检测肼浓度的方法包括以下步骤：
S10、将比率型荧光探针溶解于有机溶剂中，得到荧光检测体系，其中，所述比率型荧光探针包括罗丹明B和含醛基的香豆素化合物；
S20、将不同浓度的肼的水溶液加入所述荧光检测体系中，分别测试其在490nm处的荧光强度A和在600nm处的荧光强度B，并根据所述荧光强度A和荧光强度B的比值与肼浓度的关系，绘制成标准曲线；
S30、根据所述标准曲线，检测未知待测溶液中肼的浓度。
可选地，所述含醛基的香豆素化合物包括具有如结构式(I)所示结构的化合物：
可选地，所述比率型荧光探针中，所述含醛基的香豆素化合物与所述罗丹明B的物质的量之比为2：(1～8)。
可选地，步骤S10包括：
将所述比率型荧光探针溶解于有机溶剂中，得到溶液A，将所述溶液A用缓冲溶液进行稀释，得到荧光检测体系。
可选地，所述溶液A中，所述含醛基的香豆素化合物的浓度为5×10-4～2×10- 3mol/L；
所述溶液A中，所述罗丹明B的浓度为1×10-3～3×10-3mol/L。
可选地，所述缓冲溶液包括HEPES缓冲液。
可选地，所述HEPES缓冲液与所述有机溶剂之间的体积比为(5～95)：5。
可选地，所述有机溶剂包括乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃和丙酮中的任意一种。
本发明提供的技术方案中，将比率型荧光探针用于检测未知待测溶液中肼的浓度，可有效地消除探针自身、样品及设备等因素引起的背景误差，得到更准确的检测结果；且该比率型荧光探针为罗丹明B和含醛基的香豆素化合物的混合物，如此，无需通过复杂的分子结构设计及繁琐的有机合成，即可得到该比率型荧光探针，节约成本。具体地，该比率型荧光探针检测待测溶液中肼浓度的原理如下：在含醛基的香豆素化合物的溶液中加入肼之后，导致所述含醛基的香豆素化合物在490nm处的特征发射峰明显增强，而罗丹明B由于不与肼反应，因此在600nm处的特征发射峰则固定不变，如此，可根据所述比率型荧光探针在490和600nm处特征发射峰的比率荧光值的变化，从而实现对待测溶液中肼的检测；且比率荧光值的变化与肼的浓度呈现出良好的线性关系，可实现对肼的准确定量分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1中的荧光检测体系对肼的荧光滴定图；
图2为本发明实施例1绘制的标准曲线图；
图3为本发明提供的荧光检测体系对常见干扰物以及肼的识别响应图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前报道的比率荧光探针往往需要复杂的分子结构设计及繁琐的有机合成，检测成本较高。鉴于此，本发明提出一种检测肼浓度的方法，旨在提供一种灵敏度高、且成本较低的检测肼浓度的方法。所述检测肼浓度的方法包括以下步骤：
步骤S10、将比率型荧光探针溶解于有机溶剂中，得到荧光检测体系，其中，所述比率型荧光探针包括罗丹明B和含醛基的香豆素化合物。
本发明不限制所述含醛基的香豆素化合物的具体结构，可以为3位取代的醛基或者8位取代的醛基，在一实施例中，所述含醛基的香豆素化合物为如结构式(Ⅰ)所示的结构(即3位取代的醛基)：
为了便于描述，以下将结构式(I)所示的化合物简称为C1。
进一步地，在本实施例中，所述罗丹明B为如结构式(Ⅱ)所示的结构：
所述罗丹明B即RB，为了便于描述，以下将所述罗丹明B简称RB。
将所述荧光检测体系用于检测待测溶液中的肼浓度时，其反应为如下所示：
具体地，在本实施例中，以含醛基的香豆素化合物C1作为肼的响应探针，以罗丹明B作为内标物，将所述比率型荧光探针的体系用于检测肼时，肼与C1发生亲核加成反应，得到反应产物C2，导致490nm处的特征发射峰明显增强，而内标物罗丹明B由于不与肼反应，因此其在600nm处的特征发射峰则固定不变，如此，可根据比率型荧光探针在490nm和600nm处特征发射峰强度的比率值的变化，从而实现对待测溶液中肼的检测。
其中，C1(含醛基的香豆素化合物)与RB(罗丹明B)均为已知化合物，可通过购买得到或通过常规方法合成得到。在本实施例中，化合物C1按照文献报道(Chin.J.Org.Chem.2019,39,2835-2842)方法合成得到，经表征分析证实所得产物与其结构式相符，结构表征结果为：熔点165～167℃；1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:1.24～1.28(t,J＝6.0Hz,6H),3.44～3.51(q,J＝7.0Hz,4H),6.49(s,1H),6.63～6.66(d,J＝9.0Hz,1H),7.40～7.43(d,J＝9.0Hz,1H),8.26(s,1H),10.13(s,1H)；13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ:12.1,44.3,96.1,107.4,110.2,112.9,132.9,145.9,153.2,158.2,160.5,186.9；质谱(ESI)m/z:246.5[M+H]+.元素分析(C14H15NO3)C 68.29,H 6.19,N 5.68；found C 68.56,H 6.16,N5.71。
为了保证所述比率型荧光探针在600nm和490nm处的两个特征发射峰的强度相当，在本实施例中，所述含醛基的香豆素化合物与所述罗丹明B的物质的量之比为2：(1～8)。
在一实施例中，步骤S10包括：将所述比率型荧光探针溶解于有机溶剂中，得到溶液A，将所述溶液A用缓冲溶液进行稀释，得到荧光检测体系。如此，使所述荧光检测体系的pH值能维持恒定。
进一步地，所述溶液A中的C1和RB的浓度不能过高，如果过高会发生荧光淬灭，因此，在本实施例中，所述溶液A中，所述含醛基的香豆素化合物(C1)的浓度为5×10-4～2×10-3mol/L；所述溶液A中，所述罗丹明B(RB)的浓度为1×10-3～3×10-3mol/L。
本发明不限制所述缓冲溶液的具体种类，在本实施例中，所述缓冲溶液为HEPES缓冲液。较优地，在所述荧光检测体系中，所述HEPES缓冲液与有机溶剂的体积比为(5～95)：5。进一步地，为了确保肼的反应活性，所述HEPES缓冲液的pH值为5～9。
在一实施例中，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙腈、四氢呋喃和丙酮中的任意一种。
步骤S20、将不同浓度的肼的水溶液加入所述荧光检测体系中，分别测试其在490nm处的荧光强度A和在600nm处的荧光强度B，并根据所述荧光强度A和荧光强度B的比值与肼浓度的关系，绘制成标准曲线。
可以理解的是，在步骤S20之前，还包括肼的水溶液的配制。本发明不限制所述肼的水溶液的浓度，可根据需要测试的待测溶液中的肼浓度而选择性设计，在本实施例中，肼的水溶液的配制具体包括：将1.2mL质量分数为78％的市售水合肼溶液置于10mL比色管中，用去离子水定容，得到浓度为3.0×10-3mol/L的N2H4水溶液。通过向所述荧光检测体系中加入不同体积的肼的水溶液，以实现向所述荧光检测体系中加入不同浓度的肼的水溶液，然后分别测试其荧光值。
将肼的水溶液加入到所述荧光检测体系后，所述荧光检测体系中的具体反应如下：
需要说明的是，为了得到完全分离的两个发射峰，所选激发波长的范围为380～450nm。
具体地，所述荧光检测体系在600nm处发射较强的红色荧光，为内标物RB的特征发射峰，当加入肼的水溶液之后，与化合物C1中的醛基发生亲核加成反应，得到发光很强的化合物C2，导致490nm处的特征发射峰明显增强。由于内标物不与肼反应，因此，位于600nm的特征发射峰固定不变，如此，根据上述两处发射峰的比率荧光值与肼浓度的关系，可绘制成线性关系良好的标准曲线。
步骤S30、根据所述标准曲线，检测未知待测溶液中肼的浓度。
通过测试所述待测溶液在490和600nm两处发射峰的比率荧光值，即可根据所述标准曲线计算出所述待测溶液中肼的浓度，从而实现对肼的定量检测。可以理解的是，标准曲线绘制完成后，后续也可直接根据之前绘制的标准曲线来计算待测溶液中肼的浓度，而无需每次测量都进行标准曲线的绘制，也即，后续检测可省略步骤S20。
本发明提供的技术方案中，将比率型荧光探针用于检测未知待测溶液中肼的浓度，可有效地消除探针自身、样品及设备等因素引起的背景误差，使检测结果更准确；且该比率型荧光探针为罗丹明B和含醛基的香豆素化合物的混合物，如此，无需通过复杂的分子结构设计及繁琐的有机合成，即可得到该比率型荧光探针，节约成本，且检测灵敏度高，检出限低达90nM；该荧光检测体系对肼具有超高的选择性，其他常见金属离子、阴离子及胺类化合物对其检测几乎无干扰；此外，两个特征发射峰的波长相差110nm，可有效地避免背景误差，从而得到更加准确的检测结果。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)将2.45mg化合物C1(即1×10-5mol)和4.43mg RB(即1×10-5mol)溶解到10mLDMSO中，得到溶液A(其中，溶液A中C1的浓度为1×10-3mol/L，溶液A中RB的浓度为1×10- 3mol/L)；取1mL溶液A置于10mL比色管中，用浓度为10mM(即mmol/L)、pH值为7.4的HEPES缓冲溶液定容，得到荧光检测体系(其中，HEPES与DMSO的体积比为45：5；C1与RB的物质的量之比为2：2)，且荧光检测体系中的RB和C1的浓度均为1×10-4mol/L。
(2)将1.25mL质量分数为78％的市售水合肼溶液置于10mL比色管中，用去离子水定容，得到浓度为3.0×10-3mol/L的N2H4水溶液；取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，在室温条件下，激发波长为440nm，用荧光分光光度计测试其发射光谱；然后在检测荧光体系中依次加入体积(单位：μL)为0.3、0.3、0.3、0.3、0.3、0.5、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0和1.0的上述配制的N2H4水溶液(对总体积的影响忽略不计)，在相同条件下连续测试荧光光谱，其结果如图1所示，然后以荧光比率值I490/I600为纵坐标，以N2H4浓度为横坐标，绘制标准曲线，其结果如图2所示。
(3)取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，将未知浓度的待测溶液加入该荧光检测体系中，用荧光分光光度计测量其发射光谱，计算得出在490nm和600nm处的比率荧光值，并根据步骤(2)中所绘制的标准曲线的线性方程y＝0.3462x+0.1335，计算得出待测溶液的肼浓度。
实施例2
(1)将1.23mg化合物C1(即5×10-6mol)和8.86mg RB(即2×10-5mol)溶解到10mLDMF中，得到溶液A(其中，溶液A中C1的浓度为5×10-4mol/L，溶液A中RB的浓度为2×10-3mol/L)；取0.5mL溶液A置于10mL比色管中，用浓度为10mM、pH值为5的HEPES缓冲溶液定容，得到荧光检测体系(其中，HEPES与DMF的体积比为95：5；C1与RB的物质的量之比为2：8)，且荧光检测体系中的C1的浓度为2.5×10-5mol/L，RB的浓度为1.0×10-4mol/L。
(2)将1.25mL质量分数为78％的市售水合肼溶液置于10mL比色管中，用去离子水定容，得到浓度为3.0×10-3mol/L的N2H4水溶液；取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，在室温条件下，激发波长为440nm，用荧光分光光度计测试其发射光谱；然后在检测荧光体系中依次加入体积(单位：μL)为0.3、0.3、0.3、0.3、0.3、0.5、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0和1.0的上述配制的N2H4水溶液(对总体积的影响忽略不计)，在相同条件下连续测试荧光光谱，然后以荧光比率值I490/I600为纵坐标，以N2H4浓度为横坐标，绘制标准曲线。
(3)取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，将待测溶液加入该荧光检测体系中，用荧光分光光度计测量其发射光谱，计算得出在490nm和600nm处的比率荧光值，并根据步骤(2)中所绘制的标准曲线的线性方程，计算得出待测溶液的肼浓度。
实施例3
(1)将4.9mg化合物C1(即2×10-5mol)和4.43mg RB(即1×10-5mol)溶解到10mL四氢呋喃中，得到溶液A(其中，溶液A中C1的浓度为2×10-3mol/L，溶液A中RB的浓度为1×10- 3mol/L)；取2.5mL溶液A置于10mL比色管中，用浓度为10mM、pH值为9的HEPES缓冲溶液定容，得到荧光检测体系(其中，HEPES与DMSO的体积比为5：5；C1与RB的物质的量之比为2：1)，且荧光检测体系中C1的浓度为5×10-4mol/L，RB的浓度为2.5×10-4mol/L。
(2)将1.25mL质量分数为78％的市售水合肼溶液置于10mL比色管中，用去离子水定容，得到浓度为3.0×10-3mol/L的N2H4水溶液；取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，在室温条件下，激发波长为440nm，用荧光分光光度计测试其发射光谱；然后在检测荧光体系中依次加入体积(单位：μL)为0.3、0.3、0.3、0.3、0.3、0.5、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0和1.0的上述配制的N2H4水溶液(对总体积的影响忽略不计)，在相同条件下连续测试荧光光谱，然后以荧光比率值I490/I600为纵坐标，以N2H4浓度为横坐标，绘制标准曲线。
(3)取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，将待测溶液加入该荧光检测体系中，用荧光分光光度计测量其发射光谱，计算得出在490nm和600nm处的比率荧光值，并根据步骤(2)中所绘制的标准曲线的线性方程，计算得出待测溶液的肼浓度。
实施例4
(1)将2.45mg化合物C1(即1×10-5mol)和13.3mg RB(即3×10-5mol)溶解到10mL丙酮中，得到溶液A(其中，溶液A中C1的浓度为1×10-3mol/L，溶液A中RB的浓度为3×10-3mol/L)；取0.5mL溶液A置于10mL比色管中，用浓度为10mM、pH值为9的HEPES缓冲溶液定容，得到荧光检测体系(其中，HEPES与丙酮的体积比为95：5；C1与RB的物质的量之比为2：6)，且荧光检测体系中C1的浓度为5×10-5mol/L，RB的浓度为1.5×10-4mol/L。
(2)将1.25mL质量分数为78％的市售水合肼溶液置于10mL比色管中，用去离子水定容，得到浓度为3.0×10-3mol/L的N2H4水溶液；取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，在室温条件下，激发波长为440nm，用荧光分光光度计测试其发射光谱；然后在检测荧光体系中依次加入体积(单位：μL)为0.3、0.3、0.3、0.3、0.3、0.5、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0和1.0的上述配制的N2H4水溶液(对总体积的影响忽略不计)，在相同条件下连续测试荧光光谱，然后以荧光比率值I490/I600为纵坐标，以N2H4浓度为横坐标，绘制标准曲线。
(3)取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，将待测溶液加入该荧光检测体系中，用荧光分光光度计测量其发射光谱，计算得出在490nm和600nm处的比率荧光值，并根据步骤(2)中所绘制的标准曲线的线性方程，计算得出待测溶液的肼浓度。
图1中，在490nm处从下到上的滴定曲线依次表示体系中N2H4浓度(单位：10-6mol/L)为0.0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0和9.0时体系的荧光光谱。
从图1可以看出，随着N2H4浓度的增大，位于490nm处的荧光发射光谱逐渐增强，而位于600nm处的发射峰则保持不变。利用两个特征发射峰的强度比(I490/I600)的变化，便可实现对肼的检测。并且，当加入的N2H4浓度仅为3×10-7mol/L时，荧光光谱便有明显的变化；当加入浓度为9×10-6mol/L的肼的水溶液时，荧光比率值I490/I600从0.012增大到2.37，增大了近200倍，因此，本发明提供的检测肼浓度的方法具有超高的检测灵敏度。
从图2可以看出，荧光比率值I490/I600与N2H4浓度呈现出良好的线性关系(R2＝0.9956)，因此，本发明提供的检测肼浓度的方法可以实现对N2H4的准确定量分析。
进一步地，根据公式LOD＝3σ/k(其中，σ代表测量十次空白样品发射强度值的标准偏差，k代表散点图2中拟合直线的斜率)得出，对N2H4的检出限低达9.0×10-8mol/L，即90nM。因此，本发明提供的检测肼浓度的方法可实现对N2H4的高灵敏度检测。
(一)对肼的选择性检测
按上述方法配制荧光检测体系；然后分别配制MgSO4、Zn(NO3)2·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Ba(NO3)2、Al(NO3)3·9H2O、CdSO4·8H2O、Na2SO3、Na2S2O3·5H2O、KClO3、NaF、NaCl、KBr、KI、NaOAc·3H2O、NaHCO3、尿素、正丁胺、乙二胺、二异丁胺的去离子水溶液，即干扰物水溶液，浓度均为1×10-2mol/L；取3mL上述配制的荧光检测体系置于石英比色皿中，在室温条件下，激发波长为440nm，用荧光分光光度计测试其发射光谱，然后，在荧光检测体系中分别加入15μL上述配制的干扰物水溶液(对总体积的影响忽略不计)，在相同条件下分别测试其荧光光谱，其结果如图3所示，图3中纵坐标表示荧光比率值I490/I600的变化，横坐标表示不同干扰物，1-20分别代表Mg2+、Zn2+、Ni2+、Ba2+、Al3+、Cd2+、SO3 2-、S2O3 2-、ClO3 -、F-、Cl-、Br-、I-、AcO-、HCO3 -、尿素、正丁胺、乙二胺、二异丁胺和N2H4、其中N2H4浓度为1.0×10-5mol/L，其他干扰物浓度均为5×10-5mol/L。
从图3可以看出，本发明提供的荧光检测体系，对其他常见干扰物的荧光光谱响应远远小于对N2H4的响应，因此，本发明提供的检测肼浓度的方法对肼具有高度专一性。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种检测肼浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、将比率型荧光探针溶解于有机溶剂中，得到荧光检测体系，其中，所述比率型荧光探针包括罗丹明B和含醛基的香豆素化合物；
S20、将不同浓度的肼的水溶液加入所述荧光检测体系中，分别测试其在490nm处的荧光强度A和在600nm处的荧光强度B，并根据所述荧光强度A和荧光强度B的比值与肼浓度的关系，绘制成标准曲线；
S30、根据所述标准曲线，定量检测待测溶液中肼的含量。
2.如权利要求1所述的检测肼浓度的方法，其特征在于，所述含醛基的香豆素化合物包括具有如结构式(I)所示结构的化合物：
3.如权利要求1所述的检测肼浓度的方法，其特征在于，所述比率型荧光探针中，所述含醛基的香豆素化合物与所述罗丹明B的物质的量之比为2：(1～8)。
4.如权利要求1所述的检测肼浓度的方法，其特征在于，步骤S10包括：
将所述比率型荧光探针溶解于有机溶剂中，得到溶液A，将所述溶液A用缓冲溶液进行稀释，得到荧光检测体系。
5.如权利要求4所述的检测肼浓度的方法，其特征在于，所述溶液A中，所述含醛基的香豆素化合物的浓度为5×10-4～2×10-3mol/L；
所述溶液A中，所述罗丹明B的浓度为1×10-3～3×10-3mol/L。
6.如权利要求4所述的检测肼浓度的方法，其特征在于，所述缓冲溶液包括HEPES缓冲液。
7.如权利要求6所述的检测肼浓度的方法，其特征在于，所述HEPES缓冲液与所述有机溶剂之间的体积比为(5～95)：5。
8.如权利要求1所述的检测肼浓度的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃和丙酮中的任意一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110754464.1A CN113624727A (zh) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 一种检测肼浓度的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110754464.1A CN113624727A (zh) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 一种检测肼浓度的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113624727A true CN113624727A (zh) | 2021-11-09 |
Family
ID=78379089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110754464.1A Pending CN113624727A (zh) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 一种检测肼浓度的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113624727A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114894755A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-12 | 宜宾天原科创设计有限公司 | 酮连氮水合肼生产系统中异丙基肼的定性分析方法 |
| CN115032181A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-09-09 | 宜宾天原科创设计有限公司 | 酮连氮水合肼副产物异丙基肼的定量分析方法 |
| CN115032181B (zh) * | 2022-04-25 | 2024-04-26 | 宜宾天原科创设计有限公司 | 酮连氮水合肼副产物异丙基肼的定量分析方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105315986A (zh) * | 2014-07-04 | 2016-02-10 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一类荧光强度对温度不敏感的荧光系统 |
| CN106397319A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-02-15 | 商丘师范学院 | 一种比率式检测肼的荧光探针及其合成方法与应用 |
| CN106632363A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-05-10 | 山东大学 | 一种线粒体靶向比率型次氯酸荧光探针及其应用 |
| CN106957321A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-07-18 | 湖北文理学院 | 快速检测硫离子的络合物及其定量分析方法和应用 |
| CN107543808A (zh) * | 2017-07-12 | 2018-01-05 | 上海交通大学医学院附属瑞金医院 | 一种过氧化氢响应的比率计纳米探针及其应用 |
| CN108409726A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-08-17 | 南通大学 | 一种香豆素2-肼基苯并噻唑席夫碱Cd2+荧光探针的制备及应用 |
| CN112666134A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-04-16 | 湖北文理学院 | 一种连续检测肼和次氯酸根的检测方法 |
-
2021
- 2021-07-02 CN CN202110754464.1A patent/CN113624727A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105315986A (zh) * | 2014-07-04 | 2016-02-10 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一类荧光强度对温度不敏感的荧光系统 |
| CN106397319A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-02-15 | 商丘师范学院 | 一种比率式检测肼的荧光探针及其合成方法与应用 |
| CN106632363A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-05-10 | 山东大学 | 一种线粒体靶向比率型次氯酸荧光探针及其应用 |
| CN106957321A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-07-18 | 湖北文理学院 | 快速检测硫离子的络合物及其定量分析方法和应用 |
| CN107543808A (zh) * | 2017-07-12 | 2018-01-05 | 上海交通大学医学院附属瑞金医院 | 一种过氧化氢响应的比率计纳米探针及其应用 |
| CN108409726A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-08-17 | 南通大学 | 一种香豆素2-肼基苯并噻唑席夫碱Cd2+荧光探针的制备及应用 |
| CN112666134A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-04-16 | 湖北文理学院 | 一种连续检测肼和次氯酸根的检测方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JIALIN WANG等: "A Fluorescent Probe for Sensitive Detection of Hydrazine and Its Application in Red Wine and Water", 《ANALYTICAL SCIENCES》, vol. 34, pages 329 - 333 * |
| KHAC HONG NGUYEN等: "Recent progress in the development of fluorescent probes for hydrazine", 《LUMINESCENCE》, pages 1 - 21 * |
| 盛筱等: "香豆素类近红外荧光染料应用研究进展", 《济宁医学院学报》, vol. 41, no. 6, pages 440 - 448 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114894755A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-12 | 宜宾天原科创设计有限公司 | 酮连氮水合肼生产系统中异丙基肼的定性分析方法 |
| CN115032181A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-09-09 | 宜宾天原科创设计有限公司 | 酮连氮水合肼副产物异丙基肼的定量分析方法 |
| CN115032181B (zh) * | 2022-04-25 | 2024-04-26 | 宜宾天原科创设计有限公司 | 酮连氮水合肼副产物异丙基肼的定量分析方法 |
| CN114894755B (zh) * | 2022-04-25 | 2024-04-26 | 宜宾天原科创设计有限公司 | 酮连氮水合肼生产系统中异丙基肼的定性分析方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mallick et al. | A ratiometric fluorescent probe for detection of biogenic primary amines with nanomolar sensitivity | |
| Chen et al. | A new off–on chemosensor for Al 3+ and Cu 2+ in two different systems based on a rhodamine B derivative | |
| Kargar et al. | A new chromogenic and fluorescent chemosensor based on a naphthol–bisthiazolopyridine hybrid: a fast response and selective detection of multiple targets, silver, cyanide, sulfide, and hydrogen sulfide ions and gaseous H 2 S | |
| CN110927153A (zh) | 一种定量或半定量检测尿液中碘离子浓度的方法 | |
| CN107746406B (zh) | 一种超灵敏高选择性次氯酸荧光探针的制备及应用 | |
| Cai et al. | An acid-inert fluorescent probe for the detection of nitrite | |
| CN111039972B (zh) | 4-羟基咔唑类化合物作为氟离子荧光探针的应用 | |
| CN108530459B (zh) | 一种荧光探针的制备方法 | |
| Hanker et al. | Fluorometric and colorimetric estimation of cyanide and sulfide by demasking reactions of palladium chelates | |
| CN111205220B (zh) | 一种荧光探针及其制备方法和应用 | |
| Liu et al. | A simple levulinate-based ratiometric fluorescent probe for sulfite with a large emission shift | |
| CN113624727A (zh) | 一种检测肼浓度的方法 | |
| CN116120918A (zh) | 一种检测亚硝酸盐的双模态纳米探针及其制备方法与应用 | |
| CN110698390B (zh) | 一种识别亚硫酸氢根的荧光探针及其制备方法和检测方法 | |
| CN112028797B (zh) | 一种丹磺酰衍生物荧光探针及其合成方法和应用 | |
| CN110317175B (zh) | 一种萘衍生物及其合成方法和应用 | |
| Feng et al. | A facile fluorescent chemosensor based on a water-soluble porphyrin for Mo6+ in aqueous solution | |
| CN108444962B (zh) | 一种基于苝的甲醛比色探针和甲醛荧光试纸、其制备方法与使用方法 | |
| CN109721592B (zh) | 一种含香豆素的氨基吡嗪酰腙衍生物的荧光探针及其制备方法和应用 | |
| CN109111384B (zh) | 基于识别汞离子的1,2位对称的方酸菁探针及其制备方法和应用 | |
| JP2799432B2 (ja) | 重金属及び遷移金属測定用試薬 | |
| CN108732150A (zh) | 检测样本中过氧化亚硝酸盐的方法 | |
| CN113624728A (zh) | 一种用于检测肼的比率型荧光探针体系、以及检测肼浓度的方法 | |
| CN108717055A (zh) | 高选择超灵敏过氧化亚硝酸盐比率荧光探针的用途 | |
| Qin et al. | Determination of trace levels of Cu (II) or Hg (II) in water samples by a thiourea-based fluorescent probe |
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 |