荧光探针及其制备方法与流程

    专利2022-07-08  117

    本发明涉及荧光探针制备领域,具体涉及一种荧光探针及其制备方法。



    背景技术:

    锌离子广泛分布于动植物的细胞和体液中,在人类的生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要的生理过程中都起着极其重要的作用。研究表明锌离子与阿尔茨海默病及癫痫症等疾病有着密切关系。镉也是广泛存在于自然界的一种重金属元素,在自然界中镉常与锌、铅共生,广泛应用于合金制造、电镀、电池和染料制造等工业领域。但是镉是对人体有剧毒的一种微量元素,过量摄入镉会影响人类的肝、肾器官中酶系统的正常功能,严重的可导致骨软化症。铽是镧系元素中的一员,以氧化物的形态广泛存在于地球上,但是由于其分离提纯难度较大而显得十分珍贵,它具有的许多优异特性使其它在农业、工业、畜牧业、医药卫生、高新技术产业等领域得到广泛应用。此外,由于锌镉矿和稀土矿大量地开采和广泛使用,使得锌离子、镉离子和铽离子也成为重要的金属污染物。

    传统用于检测锌离子、镉离子和铽离子的分析方法有很多,如火焰原子吸收光谱法(faas)、石墨炉原子吸收光谱测量(gfaas)、表面增强拉曼光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱(icp-aes)电感耦合和等离子体质量光谱法(icp-ms)等。然而,这些传统的检测技术需要复杂的样品前处理、昂贵的仪器和耗时较长等不足而受到限制。因此,需要设计一种方便,灵敏的检测锌离子、镉离子和铽离子技术,以便我们可以廉价而快速地完成检测。近年来,基于荧光的传感材料被认为是金属离子检测中最有前景的技术之一,因为这种技术具有选择性高、操作简单、便携性强、响应时间短等优点。因此,科学家们一直致力于采用选择性荧光传感探针实现对锌离子、镉离子和铽离子在环境系统中检测的研究。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于提供一种荧光探针及其制备方法,针对锌离子、镉离子和铽离子具有较高的灵敏度和较强的选择性。

    为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

    荧光探针的制备方法,包括如下步骤:

    s1、分别量取适量y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3,溶于乙腈和无水乙醇的混合溶剂中,加入适量l-谷氨酸,在室温下磁力搅拌40min后,加入2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶,得溶液a;

    s2、向上述溶液a中加入二氧化硅气凝胶,待吸附完全后,移入反应釜中,在100~150℃的条件下反应12~24h,水洗、离心分离,在马弗炉里以600~700℃温度下烧4~7h,取出研细,即得荧光探针。

    进一步地,所述步骤s1中,按摩尔比y3 :eu3 :tb3 =93:4:1~4的比例量取y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3。

    进一步地,所述步骤s1中,n(tb3):n(glu)=3:2。

    进一步地,所述步骤s1中,乙腈和无水乙醇的体积比为1:1。

    进一步地,所述步骤s1中,eu(no3)3与2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶的摩尔比为1:1。

    进一步地,所述步骤s2中,所述二氧化硅气凝胶为亲水性二氧化硅气凝胶,与eu(no3)3的质量比为60~300:1~10。

    本发明还提供了一种荧光探针,通过上述的制备方法制备所得。

    本发明具有以下有益效果:

    所得的荧光探针发光颜色颜色可控,针对锌离子、镉离子和铽离子具有较高的灵敏度和较强的选择性,探针溶液中加入锌离子、镉离子和铽离子,在紫外灯下,具有荧光效应,可实现裸眼辨别检测,具有快速、简便、灵敏度高、选择性强的特点。

    具体实施方式

    为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明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发明,并不用于限定本发明。

    实施例1

    一种荧光探针,通过如下步骤制备所得:

    s1、分别量取适量y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3,溶于乙腈和无水乙醇的混合溶剂中,加入适量l-谷氨酸,在室温下磁力搅拌40min后,加入2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶,得溶液a;

    s2、向上述溶液a中加入二氧化硅气凝胶,待吸附完全后,移入反应釜中,在100~150℃的条件下反应12~24h,水洗、离心分离,在马弗炉里以600~700℃温度下烧4~7h,取出研细,即得荧光探针。

    本实施例中,所述步骤s1中,按摩尔比y3 :eu3 :tb3 =93:4:1的比例量取y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3;n(tb3):n(glu)=3:2;乙腈和无水乙醇的体积比为1:1;eu(no3)3与2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶的摩尔比为1:1。所述步骤s2中,所述二氧化硅气凝胶为亲水性二氧化硅气凝胶,与eu(no3)3的质量比为60:1。

    实施例2

    一种荧光探针,通过如下步骤制备所得:

    s1、分别量取适量y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3,溶于乙腈和无水乙醇的混合溶剂中,加入适量l-谷氨酸,在室温下磁力搅拌40min后,加入2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶,得溶液a;

    s2、向上述溶液a中加入二氧化硅气凝胶,待吸附完全后,移入反应釜中,在100~150℃的条件下反应12~24h,水洗、离心分离,在马弗炉里以600~700℃温度下烧4~7h,取出研细,即得荧光探针。

    本实施例中,所述步骤s1中,按摩尔比y3 :eu3 :tb3 =93:4:4的比例量取y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3;n(tb3):n(glu)=3:2;乙腈和无水乙醇的体积比为1:1;eu(no3)3与2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶的摩尔比为1:1。所述步骤s2中,所述二氧化硅气凝胶为亲水性二氧化硅气凝胶,与eu(no3)3的质量比为200:10。

    实施例3

    一种荧光探针,通过如下步骤制备所得:

    s1、分别量取适量y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3,溶于乙腈和无水乙醇的混合溶剂中,加入适量l-谷氨酸,在室温下磁力搅拌40min后,加入2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶,得溶液a;

    s2、向上述溶液a中加入二氧化硅气凝胶,待吸附完全后,移入反应釜中,在100~150℃的条件下反应12~24h,水洗、离心分离,在马弗炉里以600~700℃温度下烧4~7h,取出研细,即得荧光探针。

    本实施例中,所述步骤s1中,按摩尔比y3 :eu3 :tb3 =93:4:3的比例量取y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3;n(tb3):n(glu)=3:2;乙腈和无水乙醇的体积比为1:1;eu(no3)3与2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶的摩尔比为1:1。所述步骤s2中,所述二氧化硅气凝胶为亲水性二氧化硅气凝胶,与eu(no3)3的质量比为300:10。

    实施例4

    一种荧光探针,通过如下步骤制备所得:

    s1、分别量取适量y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3,溶于乙腈和无水乙醇的混合溶剂中,加入适量l-谷氨酸,在室温下磁力搅拌40min后,加入2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶,得溶液a;

    s2、向上述溶液a中加入二氧化硅气凝胶,待吸附完全后,移入反应釜中,在100~150℃的条件下反应12~24h,水洗、离心分离,在马弗炉里以600~700℃温度下烧4~7h,取出研细,即得荧光探针。

    本实施例中,所述步骤s1中,按摩尔比y3 :eu3 :tb3 =93:4:2的比例量取y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3;n(tb3):n(glu)=3:2;乙腈和无水乙醇的体积比为1:1;eu(no3)3与2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶的摩尔比为1:1。所述步骤s2中,所述二氧化硅气凝胶为亲水性二氧化硅气凝胶,与eu(no3)3的质量比为240:8。

    经检测,实施例1~实施例4所得的荧光探针对锌离子、镉离子和铽离子具有较高的选择性响应,zn2 、cd2 和tb3 检出限分别为1.51×10-6mol/l、1.32×10-6mol/l和2.13×10-6mol/l,线性范围分别为2.2~40.0×10-6mol/l、1.9~27.0×10-6mol/l和3.7~80.0×10-6mol/l。

    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


    技术特征:

    1.荧光探针的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

    s1、分别量取适量y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3,溶于乙腈和无水乙醇的混合溶剂中,加入适量l-谷氨酸,在室温下磁力搅拌40min后,加入2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶,得溶液a;

    s2、向上述溶液a中加入二氧化硅气凝胶,待吸附完全后,移入反应釜中,在100~150℃的条件下反应12~24h,水洗、离心分离,在马弗炉里以600~700℃温度下烧4~7h,取出研细,即得荧光探针。

    2.如权利要求1所述的荧光探针的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,按摩尔比y3 :eu3 :tb3 =93:4:1~4的比例量取y(no3)3、eu(no3)3和tb(no3)3。

    3.如权利要求1所述的荧光探针的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,n(tb3):n(glu)=3:2。

    4.如权利要求1所述的荧光探针的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,乙腈和无水乙醇的体积比为1:1。

    5.如权利要求1所述的荧光探针的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,eu(no3)3与2,6-二-(5-吡啶-4-基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-吡啶的摩尔比为1:1。

    6.如权利要求1所述的荧光探针的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述二氧化硅气凝胶为亲水性二氧化硅气凝胶,与eu(no3)3的质量比为60~300:1~10。

    7.一种荧光探针,其特征在于:通过如权利要求1~6任一项所述的制备方法制备所得。

    技术总结
    本发明涉及荧光探针制备领域,具体涉及一种荧光探针及其制备方法,包括如下步骤:S1、分别量取适量Y(NO3)3、Eu(NO3)3和Tb(NO3)3,溶于乙腈和无水乙醇的混合溶剂中,加入适量L‑谷氨酸,在室温下磁力搅拌40min后,加入2,6‑二‑(5‑吡啶‑4‑基‑1H‑[1,2,4]三唑‑3‑基)‑吡啶,得溶液A;S2、向上述溶液A中加入二氧化硅气凝胶,待吸附完全后,移入反应釜中,在100~150℃的条件下反应12~24 h,水洗、离心分离,在马弗炉里以600~700℃温度下烧4~7h,取出研细,即得荧光探针。所得的荧光探针对锌离子、镉离子和铽离子具有较高的灵敏度和较强的选择性。

    技术研发人员:杨文生;杨菀;马亚军
    受保护的技术使用者:榆林学院
    技术研发日:2020.12.07
    技术公布日:2021.03.12

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