本发明涉及铜离子和汞离子检测,具体涉及一种双功能荧光分子探针及其制备方法和检测中草药中重金属离子的应用。
背景技术:
1、铜是自然界必需的微量元素,参与人类和动物的基本生命过程。它在许多酶催化和氧化还原反应中起着关键作用,是健康和正常功能所必需的。适量铜离子可有效参与多种酶的生物合成和辅助因子,有助于有效抑制人体细菌的增殖和生长,增强机体的免疫功能。摄入不足会导致骨骼畸形、色素沉着、胆固醇代谢异常和严重的神经问题。当然,环境中铜的过量摄入会导致其长期在体内不溶性沉淀,对生物体造成危害,导致肝硬化、运动障碍、感觉神经障碍等多种疾病。
2、此外,汞是环境中最有毒的重金属元素之一。其离子可以与生物体内的蛋白质和各种酶强烈相互作用,剥离其活性,最终导致体内的病理变化或毒性表现。汞离子具有不可降解、易迁移和高生物积累潜力。当它们在人体中积累到一定水平时,就会表现出毒性作用,从而危害人类健康。如今,世界卫生组织(who)发布的对公共健康构成重大风险的十大化学品或物质名单中也包括了hg2+。因此,从发展的角度来看,建立一种可行、准确、有效的铜离子和汞离子微量检测方法在生物系统和制药领域具有重要意义。
3、目前,对铜离子和汞离子的检测主要依靠传统技术,如电感耦合等离子体质谱(icp-ms)、火焰原子吸收光谱(aas)和阳极剥离伏安法(asv),具有高灵敏度和可靠性的优点。然而,上述技术需要昂贵的设备、复杂的样品处理和耗时的检测过程,从而导致检测效率较低。相比之下,荧光生物传感器的研究则取得了显著的进展。相较于传统技术,荧光探针技术具有操作简单、成本低、特异性高、分析可视化、无干扰性等优点,在食品检测、环境监测、生物分析等领域受到广泛关注。荧光分子探针还具有较大的灵敏度。因此,开发具有特异识别性能的荧光探针已成为当前研究的热点之一。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的合成过程复杂、选择性不佳、灵敏度较低以及无法适应复杂应用环境等问题,提供一种双功能荧光分子探针及其制备方法和检测中草药中重金属离子的应用。
2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种用于铜离子和汞离子检测的双功能荧光分子探针,其中,所述双功能荧光分子探针具有以下结构式:
3、
4、本发明第二方面提供一种双功能荧光分子探针的制备方法,其中,所述制备方法包括:使5-(4-(二苯基氨基)苯基)噻吩-2-甲醛和苯甲酰肼发生缩合反应得到用于铜离子和汞离子检测的双功能荧光分子探针。
5、本发明第三方面提供一种根据第二方面所述的制备方法得到的双功能荧光分子探针。
6、本发明第四方面提供第一方面或第三方面所述的双功能荧光分子探针在铜离子和汞离子传感检测中的应用。
7、本发明第五方面提供一种采用第一方面或第三方面所述的双功能荧光分子探针对铜离子或汞离子进行检测的方法,其中,所述方法包括以下步骤:
8、(1)将所述双功能荧光分子探针溶于n,n-二甲基甲酰胺与hepes缓冲液的混合液中得到荧光分子探针溶液;
9、(2)向步骤(1)得到的荧光分子探针溶液中加入待测样品得到混合溶液;
10、(3)根据日光下和紫外灯下混合溶液的颜色变化定性分析待测样品中是否含有cu2+和hg2+;测定混合溶液的紫外光谱和荧光光谱,根据测试得到在对应波长下的紫外吸收和荧光强度,通过对应的线性观测确定待测样品中cu2+和hg2+的含量。
11、通过上述技术方案,本发明所取得的有益技术效果如下:
12、(1)本发明提供的双功能荧光分子探针可用作水环境、中草药、活体细胞和活体斑马鱼中铜(ii)离子或汞离子的特异性识别,可通过紫外和荧光光谱展示不同功能,并用于对铜离子和汞离子进行定量和传感检测,表现出良好的选择性,对其他金属离子的抗干扰性能强,检测限低。
13、(2)本发明的双功能荧光分子探针能够通过荧光光谱和紫外光谱检测,提供实时的定性和定量信息,可发生颜色变化,使其成为一种适用于目视比色法检测的高度专一的指示剂。
14、(3)本发明的双功能荧光分子探针的合成原料经济易得、合成方法操作简单,反应后处理过程相对简单。
1.一种用于铜离子和汞离子检测的双功能荧光分子探针,其特征在于,所述双功能荧光分子探针具有以下结构式:
2.一种双功能荧光分子探针的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:使5-(4-(二苯基氨基)苯基)噻吩-2-甲醛和苯甲酰肼发生缩合反应得到用于铜离子和汞离子检测的双功能荧光分子探针。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其中,所述双功能荧光分子探针具有以下结构式:
4.根据权利要求2或3所述的制备方法,其中,所述方法包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述步骤(1)以干燥的无水乙醇作为溶剂。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其中,所述步骤(2)中,5-(4-(二苯基氨基)苯基)噻吩-2-甲醛与苯甲酰肼的摩尔比为14:15;
7.一种根据权利要求2-6中任一项所述的制备方法得到的双功能荧光分子探针。
8.根据权利要求1或7所述的双功能荧光分子探针在铜离子和汞离子传感检测中的应用;
9.一种采用权利要求1或7所述的双功能荧光分子探针对铜离子或汞离子进行检测的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的方法,其中,步骤(1)所述荧光分子探针溶液中,荧光分子探针的浓度为10μm;