CN114380792B - “off-on”型离子检测荧光探针、离子检测试剂盒、制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了“off‑on”型离子检测荧光探针、离子检测试剂盒、制备方法及应用。该“off‑on”型离子检测荧光探针，具有如式I所示的分子结构

可特异性识别阴离子为HSO₄ ^‑、Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺，识别检出限分别为3.72nM、2.83nM、2.46nM、6.21nM和4.33nM，均显著低于现有技术中同类的荧光探针，具有在监测污染水质中的阴、阳离子等方面具有潜在的应用价值。

Description

“off-on”型离子检测荧光探针、离子检测试剂盒、制备方法及 应用

技术领域

本申请涉及“off-on”型离子检测荧光探针技术领域，尤其涉及“off-on”型离子检测荧光探针、离子检测试剂盒、制备方法及应用。

背景技术

所谓“off-on”型离子检测荧光探针，是指该荧光探针由于自身结构稳定性，在不与被测物进行识别或相互作用时，其不能产生荧光；当其对被测物识别后和相关作用后，其结构能够在一定波长范围内产生荧光。例如，罗丹明B类化合物具有苯环间氧桥的特殊结构，使得其分子具有较大的刚性结构，结构相对比较稳定；当与分析物发生相互作用后，罗丹明内酞胺环被打开，该分子在500-700nm处将产生强烈的红色荧光。罗丹明B类化合物具有高的荧光量子产率，以及大的摩尔吸光系数和良好的光稳定性等优点。

萘酰亚胺类荧光探针是基于萘酰亚胺结构中存在较大的吸-供电子共轭体系，易受光照而发生跃迁，从而可以产生很强的荧光，已被广泛应用于荧光探针领域。在萘酰亚胺的N-，3-，4-位引入取代基设计合成萘酰亚胺衍生物，构建新型荧光探针，能够检测实际样品中的阴、阳离子，对于工农业和环境保护具有重要意义。然而对于一些特殊的阴、阳离子，需要具有高度灵敏和特异性的探针才能有效的检测，而现有技术中萘酰亚胺类荧光探针对于HSO₄ ^-、Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的检测特异性和灵敏度十分有限。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在提供一种off-on”型多功能荧光探针，已达到一定程度解决上述技术问题之一。

第一方面，本申请实施例公开了一种“off-on”型离子检测荧光探针，具有如式I所示的分子结构

在本申请实施例中，所述“off-on”型离子检测荧光探针可于溶液中特异性识别HSO₄ ^-、Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺，并对HSO₄ ^-、Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的识别检出限分别为3.72nM、2.83nM、2.46nM、6.21nM和4.33nM。

第二方面，本申请实施例公开了一种离子检测试剂盒，包括第一方面所述的“off-on”型离子检测荧光探针，以及用于溶解所述“off-on”型离子检测荧光探针的溶剂。

在本申请实施例中，所述溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇、二甲基亚砜和水中的至少一种。

第三方面，本申请实施例公开了第一方面所述的“off-on”型离子检测荧光探针的制备方法，包括将N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺与1-(2-氨乙基)吗啉于115～135℃条件下回流反应3～5h得到所述“off-on”型离子检测荧光探针的步骤。

在本申请实施例中，所述N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺与1-(2-氨乙基)吗啉的反应摩尔比为1:(4～6)。

在本申请实施例中，所述N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺的制备方法包括将4-溴-1,8-萘二甲酸酐与2-氨基吡啶在70～90℃条件下搅拌回流反应13～15h的步骤。

在本申请实施例中，所述4-溴-1,8-萘二甲酸酐与2-氨基吡啶的摩尔比为1:(0.8～1.5)。

第四方面，本申请实施例公开了第一方面所述的“off-on”型离子检测荧光探针、或第二方面所述的制备方法制得的“off-on”型离子检测荧光探针在特异性识别污水或废水中的阴离子HSO₄ ^-应用。

第五方面，本申请实施例公开了第一方面所述的“off-on”型离子检测荧光探针、或第二方面所述的制备方法制得的“off-on”型离子检测荧光探针在特异性识别污水或废水中的Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的应用。

与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：

本实施例公开的式I所示的荧光探针，为一种“off-on”型离子检测荧光探针，可特异性识别阴离子为HSO₄ ^-、Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺，识别检出限分别为3.72nM、2.83nM、2.46nM、6.21nM和4.33nM，均显著低于现有技术中同类的荧光探针。此外，本申请采用的检测方法简单易操作，在监测污染水质中的阴、阳离子等方面具有潜在的应用价值。

附图说明

图1中(a)、(b)依次为不同阳离子对式I所示的荧光探针的紫外和荧光光谱的影响对比图。

图2中(a)、(b)依次为不同阴离子对式I所示的荧光探针的紫外和荧光光谱的影响对比图。

图3中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)依次为式I所示的荧光探针于分别存在Fe³⁺、Al³⁺、Cr^{3 +}、Sn²⁺和HSO₄ ^-离子存在时的荧光强度对比图。

图4中(a)、(b)依次为加入不同体积Fe³⁺后式I所示的荧光探针的滴定光谱对比图和荧光探针的荧光强度与不同Fe³⁺浓度线性关系图。

图5中(a)、(b)依次为加入不同体积Al³⁺后式I所示的荧光探针的荧光滴定光谱对比图和荧光探针的荧光强度与不同Al³⁺浓度线性关系图。

图6中(a)、(b)依次为加入不同体积Cr³⁺后式I所示的荧光探针的荧光滴定光谱对比图和荧光探针的荧光强度与不同Cr³⁺浓度线性关系图。

图7中(a)、(b)依次为加入不同体积Sn²⁺后式I所示的荧光探针的荧光滴定光谱对比图和荧光探针的荧光强度与不同Sn²⁺浓度线性关系图。

图8中(a)、(b)依次为加入不同体积HSO₄ ^-后式I所示的荧光探针的荧光滴定光谱对比图和荧光探针的荧光强度与不同HSO₄ ^-浓度线性关系图。

图9中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)依次为式I所示的荧光探针分别与Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn^{2 +}、HSO₄ ^-的结合常数图。

图10中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)依次为式I所示的荧光探针分别与Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺、HSO₄ ^-的Job曲线图。

图11中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)依次为HSC细胞，式I所示的荧光探针分别与Fe^{3 +}、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺、HSO₄ ^-的荧光图像；(a’)、(b’)、(c’)、(d’)、(e’)、(f’)依次为HSC细胞，式I所示的荧光探针与Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺、HSO₄ ^-对应的明场图像。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本申请中未详细单独说明的试剂均为常规试剂，均可从商业获得；未详细特别说明的方法均为常规实验方法，可从现有技术中获知。

为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。

本发明合成的化合物的结构表征方法如下：

(1)数字熔点测定仪

采用上海仪电物理光学仪器有限公司WRS-3型数字熔点仪，测定化合物溶程。熔点测定范围：23～320℃，温度数显最小示值为0.1℃。

(2)红外光谱(IR)

采用日本SHIMADZU(岛津)公司，IRTracer-100型傅立叶变换红外光谱仪测定化合物的红外光谱，溴化钾压片，波谱范围400～4000cm^-1。

(3)核磁共振谱(NMR)

采用德国Bruker(布鲁克)公司，Av-400型核磁共振波谱仪测定化合物的核磁共振谱，溶剂为氘代二甲基亚砜-d₆(DMSO-d₆)，内标TMS(四甲基硅烷)，频率分别为400MHz(¹HNMR)和100MHz(¹³C NMR)。

下述各实施例中涉及的检出限和结合常数的计算方法如下：

(1)检出限的计算

检出限(LOD)的计算公式如下：

LOD＝3σ/k

其中σ是10次测定空白探针的最大荧光强度的标准偏差，k是荧光强度与检测物浓度之间线性方程的斜率。

(2)结合常数的计算

荧光增强型的结合常数(K)根据Benesi-Hildebrand计算:

计算公式如下：

其中，F_max是探针与检测物作用后的最大荧光强度，F是探针与检测物复合物的荧光强度，F_min是游离探针的荧光强度，[Q]是检测物的浓度，K为结合常数。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。例如，本发明下述实施例中涉及的4-溴-1,8-萘二甲酸酐，2-氨基吡啶和1-(2-氨乙基)吗啉可通过商购渠道获得，其Cas号：81-86-7，504-29-0和2038-03-1。

本实施例提供的式I所示的荧光探针的一个制备实施过程我如下：

(1)N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺的合成

将2.0g(7.2mmol)4-溴-1,8-萘二甲酸酐加入到含有50mL乙醇的三口瓶中，再称取0.68g(7.2mmol)2-氨基吡啶加入到三口瓶中，设置油浴温度为78℃，搅拌回流14h，TLC监测反应进度。反应结束后，冷却到室温，抽滤出粗品，再利用硅胶柱纯化粗品(乙酸乙酯/石油醚)，得到白色粉末状固体即所述的N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺，其产率为85％；

(2)N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺的合成

将步骤(1)所得2mmol化合物N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺和9.6mmol的1-(2-氨乙基)吗啉溶于15mL乙二醇单甲醚中，125℃反应4h。反应结束后，蒸发溶剂，用硅胶柱纯化(乙酸乙酯/二氯甲烷)得到橙色固体，即纯品N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺，其产率为88％，熔点为249.2-250.1℃。

结构表征测试结果如下：

本实施例制备的目标化合物的红外光谱峰值数据如下：

3305(N-H),3061,2976(C-H),1697,1653(C＝O)。

本实施例制备的目标化合物的核磁共振氢谱数据如下：

8.72(dd,J＝8.5,1.1Hz,1H),8.63(dd,J＝5.4,2.0Hz,1H),8.45(d,J＝7.2Hz,1H),8.27(d,J＝8.5Hz,1H),8.02(td,J＝7.7,1.9Hz,1H),7.81–7.69(m,2H),7.56–7.47(m,2H),6.86(d,J＝8.6Hz,1H),3.61(t,J＝4.6Hz,4H),3.55(q,J＝6.4Hz,2H),2.69(t,J＝6.8Hz,2H)。

本实施例制备的目标化合物的核磁共振碳谱数据如下：

164.36,163.46,151.33,150.78,149.76,138.95,134.78,131.31,130.52,129.42,125.04,124.91,124.32,122.52,120.75,108.07,104.53,66.66,56.61,53.82,40.60,40.39,40.19,39.98,39.77,39.56,39.35。

综合上述数据可知，本实施例制备的目标化合物为N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺。

性能测试：

1、对不同金属离子的选择性测试：

方法：用超纯水分别配制50mL不同金属离子的标准液，其中分别含K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Zn^{2 +}、Cu²⁺、Ni²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Ag⁺、Cu⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺或Sn²⁺的浓度均为10^-2mol/L；用乙醇/水(v/v，3/2)溶液配制含式I所示的荧光探针的浓度为1×10^－5mol/L为的探针液。将探针液分别与不同的金属离子标准液按照体积比为1:5的比例配制成多个10mL的待测样品，分别进行荧光光谱和紫外光谱测试，以此确定探针可识别的目标物。

结果如图1(a)所示，当金属离子为Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺或Sn²⁺时，体系的紫外可见光谱的最大吸收峰发生了明显的蓝移。如图1(b)所示，当金属离子为Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺或Sn²⁺时，会使溶液荧光增强，且在365nm波长的紫外灯下，溶液颜色由无色变为强荧光绿色，而在相同条件下其他离子的体系荧光可忽略不计。

2、对阴离子的选择性测试：

方法：用超纯水分别配制50mL含浓度为10^-2mol/L的不同阴离子的标准液，其中阴离子为F^-、CN^-、Br^-、Cl^-、I^-、SCN^-、NO₂ ^-、NO₃ ^-、Ac^-、ClO^-、SO₄ ^2-、HSO₄ ^-或H₂PO₄ ^-；用乙醇/水(v/v，3/2)溶液配制含式I所示的荧光探针的浓度为1×10^－5mol/L为的探针液。将上述探针液与含不同阴离子的标准液按照体积比为1:5的比例配制成多个10mL的待测样品，分别进行荧光光谱测试和紫外光谱测试，以此确定探针可识别的目标物。

结果如图2(a)所示，当在体系中加入阴离子HSO₄ ^-时，体系的紫外可见光谱的最大吸收峰发生了明显的蓝移。如图2(b)所示，加入HSO₄ ^-后，会使荧光增强，且在365nm波长的紫外灯下，溶液颜色由无色变为强荧光绿色，而在相同条件下其他离子的体系荧光可忽略不计。

3、抗金属离子干扰性检测：

方法：用超纯水分别配制50mL含浓度为10^-2mol/L的的不同金属离子的标准液，其中的金属离子为Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Ag⁺、Cu⁺或Fe²⁺；用乙醇/水(v/v，3/2)溶液配制含式I所示的荧光探针的浓度为1×10^{－ 5}mol/L为的探针液。将探针液与含不同金属离子的标准液按照体积比为1:5的比例配制成多个相同的待测样品，然后再分别加入相同体积的含10^-2mol/L K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni^{2 +}、Ba²⁺、Ca²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Ag⁺、Cu⁺或Fe²⁺的标准液作为干预离子，检测在不同阳离子存在下式I所示的荧光探针分别识别Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺或Sn²⁺的抗干扰能力。

在已经存在式I所示的荧光探针和被检测离子体系中分别引入不同的其它阳离子测试光谱，结果如图3(a)-3(d)所示，探针对Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺或Sn²⁺的识别能力不受的影响。

4、抗阴离子干扰性检测：

方法：用超纯水分别配制50mL浓度为10^-2mol/L的HSO₄ ^-、F^-、CN^-、Br^-、Cl^-、I^-、SCN^-、NO₂ ^-、NO₃ ^-、Ac^-、ClO^-、SO₄ ^2-、HSO₄ ^-或H₂PO₄ ^-的标准液；用乙醇/水(v/v，3/2)溶液配制含式I所示的荧光探针的浓度为1×10^－5mol/L为的探针液。将探针液与标准液按照体积比为1:5的比例配制成多个相同的待测样品，然后再分别加入相同含F^-、CN^-、Br^-、Cl^-、I^-、SCN^-、NO₂ ^-、NO₃ ^-、Ac^-、ClO^-、SO₄ ^2-、HSO₄ ^-或H₂PO₄ ^-的标准液，检测在不同阴离子存在下式I所示的荧光探针识别HSO₄ ^-的抗干扰能力。

结果如图3(e)所示，在已经存在探针N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺和被检测离子体系中分别引入不同的其它阴离子时，式I所示的荧光探针对HSO₄ ^-的识别能力不受其他阴离子的影响。

5、式I所示的荧光探针对金属离子Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的滴定检测：

方法：用超纯水分别配制50mL含浓度为10^-2mol/L的的不同金属离子的滴定液，其中的金属离子为Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺；用乙醇/水(v/v，3/2)溶液配制含式I所示的荧光探针的浓度为1×10^－5mol/L为的探针液。将不同体积(0-5当量)的Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺离子标准液加入至探针液中，配制为不同浓度比例的待测溶液；对上述溶液进行荧光光谱测试，以此确定探对不同浓度的Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺的识别能力。

结果如图4所示，当含Fe³⁺的滴定液与探针液的体积占比从0升至5eq.，溶液荧光逐渐增强，并且在5当量时达到最高。荧光强度与Fe³⁺浓度之间存在良好的线性关系(R²＝0.99)。经计算，检出限低至2.83nM，如图9(a)所示，结合常数(K)为125855M^-1，实现了对Fe³⁺的定量检测。

如图5所示，当Al³⁺的滴定液与探针液的体积占比从0升至5eq.，溶液荧光逐渐增强，并且在5当量时达到最高。荧光强度与Al³⁺浓度之间存在良好的线性关系(R²＝0.99)。经计算，检出限低至2.46nM，如图9(b)所示，结合常数(K)为1317M^-1，实现了对Al³⁺的定量检测。

如图6所示，当Cr³⁺的滴定液与探针液的体积占比从0升至5eq.，溶液荧光逐渐增强，并且在5当量时达到最高。荧光强度与Cr³⁺浓度之间存在良好的线性关系(R2＝0.99)。经计算，检出限低至6.21nM，如图9(c)所示，结合常数(K)为3590M^-1，实现了对Cr³⁺的定量检测。

如图7所示，当Sn²⁺的滴定液与探针液的体积占比从0升至5eq.，探针N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺的荧光逐渐增强，并且在5当量时达到最高。荧光强度与Sn2+浓度之间存在良好的线性关系(R²＝0.99)。经计算，检出限低至4.33nM，如图9(d)所示，结合常数(K)为53201M-1，实现了对Sn2+的定量检测。

6、式I所示的荧光探针对阴离子HSO₄ ^-的滴定检测

方法：配制50mL浓度为10^-2mol/L的HSO₄ ^-的滴定液，用乙醇/水(v/v，3/2)溶液配制含式I所示的荧光探针的浓度为1×10^－5mol/L为的探针液。将不同体积(0-7当量)滴定液加入至探针液中，配制为不同浓度比例的待测溶液；对上述溶液进行荧光光谱测试，以此确定式I所示的荧光探针对不同浓度的HSO₄ ^-的识别能力。

如图8所示，横坐标是波长(nm)，纵坐标是荧光强度，HSO₄ ^-的滴定液与探针液占比从0升至7eq.，探针N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺的荧光逐渐增强，并且在7当量时达到最高。荧光强度与HSO₄ ^-浓度之间存在良好的线性关系(R²＝0.99)。经计算，检出限低至3.72nM，如图9(e)所示，结合常数(K)为22356M^-1，实现了对HSO₄ ^-的定量检测。

7、式I所示的荧光探针与金属离子Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的络合比测试

方法：分别配制50mL浓度为10^-2mol/L的Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的滴定液；用乙醇/水(v/v，3/2)溶液配制含式I所示的荧光探针的浓度为1×10^－5mol/L为的探针液。探针液分别与Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺标准液按照体积比1:0至1:10的配比分别配制不同比例的溶液；对上述溶液分别对其进行荧光光谱测试，以此确定探针对Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的配位比例。

如图10(a)-10(d)所示，当Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的占比为0.50时出现转折点。由此说明，在反应的最初阶段，探针N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺分别与Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的结合比为1:1。

8、式I所示的荧光探针与阴离子HSO₄ ^-的络合比测试：

方法：配制50mL浓度为10^-2mol/L的HSO₄ ^-的滴定液；用乙醇/水(v/v，3/2)溶液配制含式I所示的荧光探针的浓度为1×10^－5mol/L为的探针液。将探针液与HSO₄ ^-的滴定液按照体积比1:0至1:10的配比分别配制不同比例的溶液；对上述溶液分别对其进行荧光光谱测试，以此确定探针对HSO₄ ^-的配位比例。

如图10(e)所示，当HSO₄ ^-的占比为0.50时出现转折点。由此说明，在反应的最初阶段，探针N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺与HSO₄ ^-的结合比为1:1。

9、式I所示的荧光探针在细胞中成像测试：

向10⁶cells/mL的人肝星状细胞(HSC，货号：CP-H046，普诺赛)悬浮液中加入式I所示的荧光探针，使得荧光探针的浓度为10μM，在37℃共同孵育30min，然后再向体系中分别加入Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺和HSO₄ ^-，加入的离子浓度均为20μM，再次共同孵育细胞30min，然后用激光共聚焦显微镜观察得到图片。

图11(a)表示未加入离子的HSC细胞和与式I所示的荧光探针N-(吡啶基)-6-((2-吗啉乙基)氨基)-1,8-萘酰亚胺(10μM)，可以看出未加离子的细胞没有荧光。如图11(b)-11(f)所示，分别加入20μM的Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺、Sn²⁺和HSO₄ ^-，细胞呈现出强烈的绿色荧光。

综上所述，本实施例公开的式I所示的荧光探针，为一种“off-on”型离子检测荧光探针，可特异性识别阴离子为HSO₄ ^-、Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺，识别检出限分别为3.72nM、2.83nM、2.46nM、6.21nM和4.33nM，均显著低于现有技术中同类的荧光探针。此外，本申请采用的检测方法简单易操作，在监测污染水质中的阴、阳离子等方面具有潜在的应用价值。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种“off-on”型离子检测荧光探针，具有如式I所示的分子结构

。

2.一种离子检测试剂盒，包括权利要求1所述的“off-on”型离子检测荧光探针，以及用于溶解所述“off-on”型离子检测荧光探针的溶剂。

3.根据权利要求2所述的离子检测试剂盒，其特征在于，所述溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇、二甲基亚砜和水中的至少一种。

4.权利要求1所述的“off-on”型离子检测荧光探针的制备方法，其特征在于，包括将N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺与1-(2-氨乙基)吗啉于115~135 °C条件下回流反应3~5 h得到所述“off-on”型离子检测荧光探针的步骤。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺与1-(2-氨乙基)吗啉的反应摩尔比为1:(4~6)。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述N-(2-吡啶基)-4-溴-1,8-萘酰亚胺的制备方法包括将4-溴-1,8-萘二甲酸酐与2-氨基吡啶在70~90 °C条件下搅拌回流反应13~15 h的步骤。

7.根据权利要求6所述的1-(2-氨乙基)吗啉修饰的萘酰亚胺衍生物多功能荧光探针的制备方法，其特征在于，所述4-溴-1,8-萘二甲酸酐与2-氨基吡啶的反应摩尔比为1:(0.8~1.5)。

8.权利要求1所述的“off-on”型离子检测荧光探针、或权利要求4~7任一项所述的制备方法制得的“off-on”型离子检测荧光探针在特异性识别污水或废水中的阴离子HSO₄ ⁻应用。

9.权利要求1所述的“off-on”型离子检测荧光探针、或权利要求4~7任一项所述的制备方法制得的“off-on”型离子检测荧光探针在特异性识别污水或废水中的Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺和Sn²⁺的应用。

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