一种钯离子荧光探针化合物及其应用_2

文档序号:9230644阅读:来源:国知局
d. M+for C37H36N4O 2j 568. 2838 ;found, 568. 2836〇
[0030]
[0031] 实施例2钯离子荧光探针化合物RD-TP对钯离子的选择性:
[0032] 将40 μ M浓度的金属阳离子加入到10 μ m的钯离子荧光探针化合物Rd-TP、乙醇和 水(EtOH = H2O= 1:1,体积比)溶液中,选择的金属阳离子分别为:K+,Na+,Ag+,NH4+,Ca 2+,Mg 2+,Zn2+, Cd2+, Ba2+, Pb2+, Cu2+, Hg2+, Mn2+, Ni2+, Co2+, Pt2+Fe3+, Cr3+, Rh3+和 Ru 3+。结果如图 1 所示, 在10分钟的静置过程中,钯离子荧光探针化合物Rd-TP对各种阳离子都没有吸收和荧光的 变化,只有钯离子存在时,吸收和荧光才表现出明显的增强变化,所以本发明的钯离子荧光 探针化合物Rd-TP的选择性好,对其他阳离子没有选择性。
[0033] 实施例3钯离子荧光探针化合物Rd-TP对钯离子的灵敏度测试:
[0034] 使用本发明的钯离子荧光探针化合物Rd-TP对ppb级别的钯离子浓度进行测 试。将钯离子荧光探针化合物Rd-TP(IOym)加入到含有O-IOOppb浓度钯离子的乙醇和水 (EtOH = H2O = 1:1,体积比)溶液中,记录相应的荧光强度变化,结果如图2所示,从图2中 可以看到钯离子荧光探针化合物Rd-TP在O-IOOppb浓度的钯离子中有明显的强度变化,并 且这种强度变化与加入的钯离子的浓度有很好的线性关系。这个结果表明,钯离子荧光探 针化合物Rd-TP可以在极低浓度下进行使用。
[0035] 实施例4钯离子荧光探针化合物Rd-TP与不同浓度的钯离子响应后光谱的变化:
[0036] 将钯离子荧光探针化合物Rd-TP (10 μ m)加入到分别含有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10和20 μΜ浓度钯离子的乙醇和水(EtOH = H2O= 1:1,体积比)溶液中,记录相应的荧光强 度和吸收强度变化。如图3所示,随着钯离子浓度的逐渐增大,吸收和荧光都逐渐变强,在 浓度达到10 μ M后,吸收和荧光都已经达到最大值,继续增加离子的浓度,吸收和荧光变化 已经比较小,说明钯离子荧光探针化合物Rd-TP与钯离子是1比1的络合方式。
[0037] 实施例5钯离子荧光探针化合物Rd-TP对不同状态钯离子盐的测试:
[0038] 荧光探针化合物RD-TP与钯的浓度都为10 μΜ。将不同钯盐溶液和不同价态钯加 入钯离子荧光探针化合物Rd-TP的乙醇和水(EtOH = H2O= 1:1,体积比)溶液中,记录应该 强度变化。结果如图4所示,图4中的横坐标为不同盐和价态钯,纵坐标为探针变化的荧光 强度。从图4可以看出,荧光相应都比较大,荧光变化明显。也就是说荧光探针化合物RD-TP 能对不同价态和不同盐形式的钯都有识别效果,可广泛应用于钯元素的测试。
[0039] 实施例6荧光探针化合物RD-TP与钯离子响应变化与时间关系
[0040] 将荧光探针化合物RD-TP (10 μ Μ)与钯离子(10 μ Μ)置于乙醇和水(1:1,体积比) 溶液中,每隔一分钟取样品测试荧光强度的变化,结果如图5所示,从图5可知,荧光探针化 合物RD-TP在五分钟后达到荧光平稳的状态,荧光强度不再随时间呈现强度的增强。
[0041 ] 实施例7ρΗ对钯离子荧光探针化合物Rd-TP的干扰研宄:
[0042] 将10 μ M浓度的荧光探针化合物RD-TP溶液进行pH滴定测试。在10 μ M浓度的 荧光探针化合物RD-TP溶液中,边搅拌边加入配好的用氢氧化钠(IM)和盐酸(IM)溶液调 节pH。测定其pH在2. 0~12. 0时的溶液的荧光光谱变化。根据荧光强度和pH值,通过 Origin软件拟核得到pKa。结果如图6所示,荧光探针化合物RD-TP在pH 5-12之间没有荧 光出现,因此荧光探针化合物RD-TP可以用于此pH范围内对钯离子检测,不受pH的影响。 生物体的PH-般为中性条件,所以这为在中性条件下探针的应用奠定了基础。
[0043] 实施例8钯离子荧光探针化合物RD-TP与不同浓度钯离子响应后的质谱测定:
[0044] 将钯离子焚光探针化合物RD-TP分别加入到含有10 μ M和30 μ M的钯离子的乙醇 和水(EtOH:H2O = 1: 1,体积比)溶液中,使钯离子荧光探针化合物RD-TP的浓度为20 μ Μ, 然后进行反应,反应时间为5分钟。然后对反应液进行质谱的测定。结果如图7所示,结果 显示,钯离子荧光探针化合物RD-TP :钯离子=1:0. 5时质谱中分别存在钯离子荧光探针化 合物RD-TP和罗丹明B的分子量(图7Α),也就是说,钯离子荧光探针化合物RD-TP与钯离 子反应后生成了罗丹明Β,但钯离子浓度变成探针浓度的1. 5倍量时,钯离子荧光探针化合 物RD-TP完全消失,只有罗丹明B留在溶液中(图7Β),这也就说明了钯离子荧光探针化合 物RD-TP与钯离子的响应为水解反应。
[0045] 实施例9钯离子荧光探针化合物RD-TP对斑马鱼中钯离子识别染色:
[0046] 选取斑马鱼胚胎,1天年龄和5天年龄的斑马鱼浸泡于含有10 μ M二价钮离子溶 液中。浸泡1小时后,将溶液除去,清洗胚胎和斑马鱼幼体。再加入到含有荧光探针化合物 RD-TP (5 μ Μ)溶液中,染色40分钟后清洗胚胎和斑马鱼,将粘附于表面的探针分子清洗掉, 在激光聚焦显微镜下观察。结果如图8所示,钯离子荧光探针化合物RD-TP在对浸泡在钯 离子溶液的胚胎染色后,对新生的胚胎着色点主要在卵膜上,并没有进入胚胎内部,也就是 说卵膜保护着胚胎,污染物不能进入胚胎中。但随着时间的增长,卵膜在胚胎后期,通透性 变好,离子和钯离子荧光探针化合物RD-TP都进入到胚胎中,对胚胎中的斑马鱼染色明显。 在对孵出时间1天年龄的斑马鱼染色时发现,斑马鱼全身都被染色,而对比与孵出时间5天 年龄的斑马鱼时,其主要着色于肠道和围心囊位置。从这个结果可以看出,孵出时间1天年 龄的斑马鱼,由于孵出时间短,钯离子可以通过皮肤渗透入体内,而孵出时间5天年龄的斑 马鱼主要是通过吞食和呼吸方式把离子运到体内。随着年龄的增长,皮肤渗透进入体内的 重金属离子已经非常少,皮肤起到了保护的作用。
[0047] 实施例10钯离子荧光探针化合物RD-TP对大型潘中钯离子识别染色:
[0048] 选取1天年龄和5天年龄的大型潘浸泡于含有10 μ M二价钯离子溶液中。浸泡1 小时后,将溶液除去,用曝气水清洗大型潘。再加入到含有荧光探针化合物RD-TP (5 μ Μ)溶 液中,染色40分钟后再次用曝气水清洗胚胎和斑马鱼,将粘附于表面的探针分子清洗掉, 在激光聚焦显微镜下观察。结果如图9所示,在对1天年龄的大型潘染色时发现,大型潘几 乎全身都被染色,而对比与5天年龄的大型潘时,5天年龄的大型潘主要着色于肠道位置。 从这个结果可以看出,1天年龄的大型潘由于年龄小,离子可以通过皮肤渗透入体内,而5 天年龄的大型潘主要是通过吞食把钯离子运到体内。随着年龄的增长,皮肤渗透进入体内 的重金属离子已经非常少,皮肤起到了一个保护的作用。
[0049] 实施例11不同浓度钯离子对不同年龄段斑马鱼存活率的影响。
[0050] 将两个不同孵出时间年龄段斑马鱼放置于多个钯离子浓度梯度中,每个浓度梯度 设3组平行,每组10只。钮离子暴露组浓度分别为:1 μ m,3 μ m, 5 μ m, 7 μ m, 9 μ m。统计72 小时后实验组的存活率。
[0051] 结果如图10所示,从图10可以看出,随着Pd2+浓度的增加,对斑马鱼的存活率有 明显的影响。在低浓度Pd 2+(1 μπι,3 μπι,)暴露组下,孵出时间5天年龄段斑马鱼与对照组 差别不是很明显,存活率相对较高,但随着钯离子浓度的升高,孵出时间5天内的斑马鱼随 着暴露时间的增长,存活率下降明显。相对于孵出时间5天内的斑马鱼,孵出时间1天内 的斑马鱼变化更加明显,在低浓度(1 μ m,3 μ m,)的时候,其存活率就已经受到了明显的影 响。随着Pd2+浓度的增加,1天年龄段的斑马鱼随着暴露时间的增加,存活率急剧降低。结 果与钯离子荧光探针化合物RD-TP的荧光颜色结果得出的结论相同,随着年龄的增长,皮 肤渗透进入体内的重金属离子已经非常少,皮肤起到了一个保护的作用,导致5天年龄段 的斑马鱼的存活率明显高于1天年龄段的斑马鱼的存活率。
[0052] 实施例12不同浓度钯离子对不同年龄段大型潘存活率的影响。
[0053] 将两个不同年龄段大型潘放置于多个钯离子浓度梯度中,每个浓度梯度设3组平 行,每组10只。钯离子暴露组浓度分别为:1 μ m,3 μ m,5 μ m,7 μ m,9 μ m。统计72小时后实 验组的存活率。
[0054] 结果如图11所示,从图11所知,随着Pd2+浓度的增加,对大型潘的存活率有明显 的影响。在低浓度Pd 2+暴露组下,5天年龄段大型潘与对照组差别不是很明显,存活率相对 较高,但随着钯离子浓度的升高,5天年龄段的大型潘随着暴露时间的增长,存活率下降明 显。相对而言,1天年龄段的大型潘随着Pd 2+浓度的增加,存活率变化更加明显,在低浓度 (1 μπι,3μπι,)的时候,其存活率就已经受到了明显的影响。随着Pd2+浓度的增加,1天年龄 段的大型潘随着暴露时间的增加,存活率急剧降低。这个结果也与钯离子荧光探针化合物 RD-TP的荧光颜色结果得出的结论相同,随着年龄的增长,皮肤渗透进入体内的重金属离子 已经非常少,皮肤起到了一个保护的作用,导致5天年龄段的撒行骚的存活率明显高于1天 年龄段的大型潘的存活率。存活率实验验证了通过荧光染色我们所得出的结论。
【主权项】
1. 钯离子荧光探针化合物Rd-TP,其特征在于,其结构式如式1所示:2. 权利要求1所述的钯离子荧光探针化合物Rd-TP在评估检测钯离子中的应用。3. 根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述的应用是评估检测环境水样和土壤 样品中的钯残留或生物体中的钯。
【专利摘要】本发明公开了一种钯离子荧光探针化合物及其应用。本发明的钯离子荧光探针化合物Rd-TP(其结构式如式1所示),其是一粒新型的反应型探针,钯离子的存在促进了罗丹明的开环,出现比色和荧光的变化,而且最终导致了探针的水解,这种识别机理在以前的报道中并未见过。本发明首次通过水解的方式对钯离子进行检测。本发明探针灵敏度高,在ppb级别能对钯离子进行识别,并且不受其他重金属离子干扰,可信度高,抗干扰能力强,并且稳定性好,具有优良的选择性。
【IPC分类】C09K11/06, C07D491/107, G01N21/64
【公开号】CN104946237
【申请号】CN201510179434
【发明人】许玫英, 刘飞, 孙国萍
【申请人】广东省微生物研究所
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年4月15日
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