本發(fā)明屬于熒光探針領(lǐng)域，具體涉及一種水溶性好的高選擇性亞硝酸鹽比色熒光探針及其在測(cè)量或檢測(cè)亞硝酸鹽中的應(yīng)用；本發(fā)明還提供了制備所述比色熒光探針的方法。
背景技術(shù)：
1、亞硝酸鹽(no2)是一種重要的環(huán)境污染物，廣泛存在于水土環(huán)境中，主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)施肥、污水處理和工業(yè)排放等。亞硝酸鹽作為一種常見(jiàn)的水體污染物，雖然其在農(nóng)業(yè)中作為肥料具有一定的用途，但在水體中濃度過(guò)高會(huì)對(duì)水生生物及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。此外，亞硝酸鹽對(duì)人類(lèi)健康也構(gòu)成威脅，過(guò)量攝入可能導(dǎo)致亞硝酸鹽中毒，影響血液的攜氧能力，從而引發(fā)各種健康問(wèn)題。
2、目前，檢測(cè)亞硝酸鹽的方法主要包括分光光度法、離子色譜法、熒光法和電化學(xué)檢測(cè)法等。其中，比色熒光探針?lè)ㄒ蚱涓哽`敏度、快速響應(yīng)和較好的選擇性，成為檢測(cè)亞硝酸鹽的研究熱點(diǎn)。然而，目前已有的亞硝酸鹽比色熒光探針仍存在一些不足之處，例如水溶性差、檢測(cè)選擇性差、合成復(fù)雜及響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等。因此，開(kāi)發(fā)一種水溶性好、高靈敏度、高選擇性且合成簡(jiǎn)單的亞硝酸鹽比色熒光探針，成為當(dāng)前研究領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述背景，本發(fā)明旨在提供一種水溶性好的高選擇性識(shí)別亞硝酸鹽的比色熒光探針及其制備方法和用途。所述探針具有水溶性好、靈敏度高、選擇性強(qiáng)和抗干擾能力強(qiáng)、能夠裸眼分析的特點(diǎn)，特別適合于水環(huán)境中亞硝酸鹽的有效測(cè)量和檢測(cè)。這種新型探針可以在水體監(jiān)測(cè)中發(fā)揮重要作用，為水質(zhì)安全提供可靠的技術(shù)支持。
2、具體而言，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量、檢測(cè)或篩選亞硝酸鹽的比色熒光探針，具有式(i)所示的結(jié)構(gòu)：
3、
4、式(i)中，r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7，r8，r9，r10，r11和r12為氫原子，直鏈或支鏈烷基，直鏈或支鏈烷氧基，磺酸基，酯基，羧基；r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7，r8，r9，r10，r11和r12可以相同或不同。
5、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的化合物是r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7，r8，r9，r10，r11和r12均為氫原子的式(ⅱ)化合物，其結(jié)構(gòu)式如下：
6、
7、本發(fā)明還提供了式(i)比色熒光探針的制備方法，包括如下步驟：使式(iii)化合物與式(ⅳ)化合物反應(yīng)，制備得式(i)化合物，其反應(yīng)式如下：
8、
9、其中，r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7，r8，r9，r10，r11，r12和r13為氫原子，直鏈或支鏈烷基，直鏈或支鏈烷氧基，磺酸基，酯基，羧基；r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7，r8，r9，r10，r11，r12和r13可以相同或不同。
10、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，式(i)比色熒光探針的制備方法包括如下步驟：
11、將一定摩爾比的式(ⅲ)化合物和式(ⅳ)化合物，放入反應(yīng)容器中，然后加入甲烷磺酸，在加熱條件下反應(yīng)，待反應(yīng)完畢后，旋蒸干有機(jī)溶劑得到粗產(chǎn)品，對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行柱色譜分離，可以得到純凈的式(i)化合物。
12、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述式(iii)化合物與式(ⅳ)化合物的摩爾比為1:1-1:3。
13、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述反應(yīng)時(shí)間為24-28小時(shí)。
14、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述反應(yīng)溫度為高溫(100℃)。
15、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述反應(yīng)環(huán)境條件為氮?dú)狻?/p>
16、本發(fā)明還提供了一種用于測(cè)量、篩選或檢測(cè)亞硝酸鹽的比色熒光探針組合物，其包含式(i)或式(ⅱ)比色熒光探針。
17、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述比色熒光探針組合物進(jìn)一步包含溶劑、酸、堿、緩沖液或其組合。
18、本發(fā)明還提供了式(i)或式(ⅱ)比色熒光探針在制備測(cè)量、篩選或檢測(cè)亞硝酸鹽試劑中的應(yīng)用。
19、本發(fā)明還提供了一種檢測(cè)樣品中亞硝酸鹽的存在或測(cè)定樣品中的亞硝酸鹽含量的試劑盒，其包含所述式(i)或式(ii)比色熒光探針。
20、本發(fā)明還提供了檢測(cè)樣品中亞硝酸鹽的存在或測(cè)定樣品中的亞硝酸鹽含量的方法，其包括：
21、a)使式(i)或式(ⅱ)比色熒光探針與樣品接觸以形成熒光猝滅化合物；
22、b)測(cè)定所述熒光猝滅化合物的熒光性質(zhì)。
23、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述樣品是化學(xué)樣品。
24、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述樣品是水環(huán)境樣品。
25、在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述水環(huán)境樣品是河流、湖泊或地下水水環(huán)境樣品。
26、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的顯著優(yōu)點(diǎn)及效果：
27、(1)水溶性好
28、本發(fā)明的亞硝酸鹽比色熒光探針?biāo)苄院茫軌蛟诩兯w系中對(duì)亞硝酸鹽進(jìn)行檢測(cè)或測(cè)量，非常適合水環(huán)境，尤其是河流、湖泊或地下水水樣品中亞硝酸鹽的檢測(cè)或測(cè)量。
29、(2)靈敏度高
30、本發(fā)明的亞硝酸鹽比色熒光探針與亞硝酸鹽反應(yīng)非常靈敏，從而有利于對(duì)亞硝酸鹽的檢測(cè)，尤其適合濃度0-10μm的水環(huán)境中亞硝酸鹽的檢測(cè)篩選或測(cè)量。
31、(3)選擇性高，抗干擾能力強(qiáng)
32、本發(fā)明的亞硝酸鹽比色熒光探針可選擇性的與亞硝酸鹽發(fā)生特異性反應(yīng)，生成熒光變化的產(chǎn)物，相較于水環(huán)境中常見(jiàn)的其他物質(zhì)，包括但不限于銀離子、銅離子、二價(jià)鐵離子、三價(jià)鐵離子、碘離子、鎂離子、錳離子、鈉離子、鋅離子、鉻離子、鉛離子、鉀離子、鈣離子、硫酸根離子、碳酸根離子、氯離子，本發(fā)明比色熒光探針顯示出了較高的選擇性，并且抗干擾能力強(qiáng)。
33、(4)穩(wěn)定性好
34、本發(fā)明的亞硝酸鹽比色熒光探針的穩(wěn)定性好，進(jìn)而能夠長(zhǎng)期保存使用。
35、(5)合成簡(jiǎn)單
36、本發(fā)明的亞硝酸鹽比色熒光探針合成簡(jiǎn)單，有利于商業(yè)化的推廣應(yīng)用。
37、(6)能夠裸眼分析
38、本發(fā)明的比色熒光探針與亞硝酸鹽反應(yīng)后，溶液產(chǎn)生明顯的顏色變化，能夠裸眼識(shí)別亞硝酸鹽。
1.一種用于測(cè)量、檢測(cè)或篩選亞硝酸鹽的比色熒光探針，其特征在于，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式(ⅰ)所示：
2.如權(quán)利要求1所述比色熒光探針，其特征在于，r1，r2，r3，r4，r5，r6，r7，r8，r9，r10，r11和r12均為氫原子。
3.一種制備權(quán)利要求1或2所述比色熒光探針的方法，其特征在于，按照如下反應(yīng)式進(jìn)行制備：其特征在于，包括如下步驟：使式(iii)化合物與式(ⅳ)化合物反應(yīng)，制備得式(i)化合物，其反應(yīng)式如下：
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
5.一種用于測(cè)量、篩選或檢測(cè)亞硝酸鹽的比色熒光探針組合物，其包含權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述比色熒光探針。
6.如權(quán)利要求5所述比色熒光探針組合物，其特征在于，所述比色熒光探針組合物進(jìn)一步包含溶劑、酸、堿、緩沖液或其組合。
7.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2任一項(xiàng)所述比色熒光探針在制備測(cè)量、篩選或檢測(cè)亞硝酸鹽試劑中的應(yīng)用。
8.一種檢測(cè)樣品中亞硝酸鹽的存在或測(cè)定樣品中的亞硝酸鹽含量的試劑盒，其特征在于，包含所述式(i)或式(ii)比色熒光探針。
9.一種用于檢測(cè)樣品中亞硝酸鹽的存在或測(cè)定樣品中的亞硝酸鹽含量的方法，其包括：
10.如權(quán)利要求9所述方法，所述樣品是化學(xué)樣品或水環(huán)境樣品。