专利名称：齐聚磺化氨基蒽醌超敏铅离子荧光探针及其制备与应用的制作方法
技术领域：
本发明属于分析化学领域，具体涉及ー种含氨基、亚胺基和磺酸基的齐聚磺化氨基蒽醌作为痕量铅离子浓度探测的荧光探针的用途。
背景技术：
铅作为重金属元素，在空气、水质以及食品中极其微量就能严重毒害人类生存，尤其是损害儿童身体健康。故对其进行检测与控制具有重大的实际意义。荧光探针因其具有准确性和操作简单性而成为检测与监控铅含量的有效手段。加上他的快速可靠的分析过程，使其在近年来受到了越来越多研究者的亲睐。
迄今为止报道的荧光探针以发荧光的有机大环化合物为主，它们能够探测的铅离子浓度的下限为10—7mol/L或10—9mol/L。例如，带有花基的杯芳径[Kumar, Manoj ;Babu，J. Nagendra ；Bhalla, Vandana ；Kumar, Rajesh.Ratiometric/0n-0ff f sensing of Pb2ion using pyrene-appended calix[4]arenes Sensors and Actuators，B Chemical,2010，B144(I)，183-191 ;Metivier，Remi ;Leray，Isabelle ;Valeur，BernardLead andmercury sensing by calixarene-basedfluoroionophores bearing two or fourdansyl fluorophores. Chemistry—A European Journal，2004，10(18)，4480-4490.]、含环糊精的卜啉[Zhang, Ying ;Xiang，WangChu ;Yang，RongHua ;Liu，Feng ;Li，KeAn.Highly selective sensing of lead ion based on α-，β-，γ -, and δ -tetraKis (3,5-dibromo-2-hydroxyIphenyl)porphyrin/β -CD inclusion complex.Journal ofPhotochemistry and Photobiology，A :Chemistry (2005)，173 (3)，264-270.]的探测下限分别为1.0X10—8mol/L和I. OX 10—7mol/L，而罗丹明衍生物具有探测下限7.0X10—9mol/L[Zhi-QiangHu， Cun-sheng Lin, Xiao-Ming Wang, Lei Ding， Cun-Li Cui， Shu-Feng Liuand Hai Yan Lu. Highly sensitive and selective turn-on iluorescent chemosensorfor Pb and Hg based on a rhodamine-phenylurea conjugate. Chem. Commun.，2010，46，3765-3767.]，尽管灵敏度较高，但是汞离子会对测试产生严重干扰。所报道的DNA生物探针一般均具有较好的探测下限，通常在10—9mol/L数量级[Peng Chen, Billbreenberg， ^afiyh Taghavi, Christine Romano, Danie丄 van der Lelie， ana ChuanHe. An exceptionally selective lead(ii)-regulatory protein from ralstoniame ta_L lidurans : development of a fluorescent lead (i i) probe. Angew. Chem. Int.Ed.2005，44，2715-2719 ;Li，Tao ;Dong，Shaojun ;Wang，Erkang.A lead (II)-drivenDNA molecular device for turn-on fluorescence detection of lead(II) Ion withhigh selectivity and sensitivity. Journa丄 of the American しhemical Society,2010,132(38) : 13156-13157 ;Liu，Chi-Wei ;Huang，Chih-Ching ;Chang，Huan-TsungHighly Selective DNA-based sensor for lead(II) and mercury (II) ions. Analytica丄Chemistry，2009，81 (6) :2383-2387 ；Wang, Hui ;Kim，Youngmi ;Liu，Haipeng ;Zhu，Zhi ；Bamrungsap, Suwussa ;Tan，Weihong. Engineering a unimolecular DNA-catalyticprobefor single lead Ion monitoring. Journal of the American Chemical Society，2009，131 (23) :8221-8226 ；Yu XiangiAijun Tong,and Yi Lu. Abasic site-containing DNAzymeand aptamer for label-free fluorescent detection of Pb2+ and adenosine withhigh sensitivity,selectivity,and tunable dynamic range. Journal of the AmericanChemical Society，2009，131 :15352-15357]，可以探测纳摩尔浓度的痕量铅离子，然而，它们的制备相当复杂.而且来自汞离子的干扰也同样很严重。有机-无机杂化无荧光探针像ニ茂铁和半膀胱酸封端的CdSe[14]探測下限在10_8mol/L数量级.目前最強有力的荧光探针要属人血清蛋白构建的探针，可以检测到10皮摩尔浓度的铅离子，唯一遗憾的是所 有其它离子如 Cd2+, Hg2+, Ca2+, Mg2+均会对其产生干扰[Saha A, Yakovlev V V. Detectionof pIcomolar concentrations of lead in water using albumin—based fluorescencesensor. Applied Physics Letters, 2009,95 :143704-1143704-3]，因为其作用机理就是利用静电吸引相互作用(血清蛋白带负电，阳离子带正电)。因此，同时具有高选择性和闻灵敏性的真正强有力的铅尚子探针研究还存在着挑战。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种含氨基、亚胺基和磺酸基的齐聚磺化氨基蒽醌及其作为超敏铅离子荧光探针方面的应用。本发明通过化学氧化法，将磺化氨基蒽醌进行均聚合，得到可溶于有机溶剂的齐聚磺化氨基蒽醌。由于在发荧光的稠环三环聚合物链骨架上引入了氨基、亚胺基、磺酸基等功能基团，使得其对铅离子有很高的络合作用，极其微量的铅离子也会做出荧光响应。本发明采用的具体技术方案如下ー种可溶性齐聚磺化氨基蒽醌，由以下方法制得I)将过渡金属盐溶于高氯酸的水溶液中；2)将单体溶解于水中，配制含单体的水溶液；3)将步骤I)和2)所得溶液共混发生聚合反应，得到可溶性齐聚磺化氨基蒽醌粉
末；所述单体为具有如下结构通式的磺化氨基蒽醌
权利要求
1.ー种可溶性齐聚磺化氨基蒽醌，由以下方法制得 1)将过渡金属盐溶于高氯酸的水溶液中； 2)将单体溶解于水中，配制含单体的水溶液； 3)将步骤I)和2)所得溶液共混发生聚合反应，得到可溶性齐聚磺化氨基蒽醌粉末；所述单体为具有如下结构通式的磺化氨基蒽醌
2.如权利要求I所述的可溶性齐聚磺化氨基蒽醌，其特征在于所述单体的结构式如下
3.如权利要求I所述的可溶性齐聚磺化氨基蒽醌，其特征在于所述含高氯酸的水溶液中，高氯酸的摩尔浓度为10mmol/L-100mmol/L。
4.如权利要求I所述的可溶性齐聚磺化氨基蒽醌，其特征在于所述过渡金属盐为铬酸钠或铬酸钾。
5.如权利要求I所述的可溶性齐聚磺化氨基蒽醌，其特征在于所述过渡金属盐与单体的摩尔比为I : 2-3 : I。
6.如权利要求1-5中任一所述的可溶性齐聚磺化氨基蒽醌，其特征在于所述的聚合反应的温度为O 50°C。
7.如权利要求1-6中任一所述的可溶性齐聚磺化氨基蒽醌作为痕量铅离子浓度探測的荧光探针的应用。
8.—种齐聚磺化氨基蒽醌溶液突光传感器，由如权利要求1-6中任一所述的可溶性齐聚磺化氨基蒽醌溶于有机溶剂中制得。
9.如权利要求8所述的齐聚磺化氨基蒽醌溶液荧光传感器，其特征在于，所述有机溶剂选自ニ甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或四氢呋喃，所述可溶性齐聚磺化氨基蒽醌的浓度为5_50mg/Lo
10.如权利要求8或9所述的齐聚磺化氨基蒽醌溶液荧光传感器，其特征在于，所述荧光传感器所探测的分析质是浓度为I. OX I(T1V)VL I. OX 10_5mOl/L的Pb2+。
全文摘要
本发明公开了一种齐聚磺化氨基蒽醌超敏铅离子荧光探针及其合成方法，将磺化氨基蒽醌溶于酸水溶液中，室温下，再加入氧化剂的高氯酸水溶液，搅拌反应72小时，提纯后即制备出齐聚磺化氨基蒽醌。本发明方法制备得到的齐聚磺化氨基蒽醌的产率为21.7%，含有多结合位点如胺基、亚氨基和磺酸基团的齐聚磺化氨基蒽醌对痕量铅离子具有很强络合能力，可构建成超敏感铅离子荧光探针，用于检测浓度为1.0×10-10mol/L至1.0×10-5mol/L的水溶液中的铅离子的含量，同时具有较高的选择性。
文档编号G01N21/64GK102675164SQ20111005660
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者李新贵, 李江滢, 黄绍军, 黄美荣 申请人:同济大学