[发明专利]含有甲硫氨酸酰肼结构的罗丹明汞离子荧光探针及其应用

说明书

本发明公开了含有甲硫氨酸酰肼结构的罗丹明汞离子荧光探针及其应用。所述荧光探针的结构通式如(Ⅰ)所示。本发明的荧光探针在pH 6.0‑9.5范围内光谱不受pH影响，表现出了较好的汞离子响应，遇到汞离子后探针溶液颜色由无色变为淡粉色，随着汞离子浓度的增大，溶液颜色不断加深，最终变为深红色；探针对汞离子的检测不受其他金属离子的干扰；能够实现对水体中汞离子的高灵敏度检测，检测限达到0.33μM。本发明的探针在检测环境水体中汞离子的过程中，颜色变化明显，有望成为检测汞离子的有效试剂和工具。

技术领域

本发明涉及一类含有甲硫氨酸酰肼结构的罗丹明汞离子荧光探针。

背景技术

汞包含有机汞和无机汞。汞在生物圈中无处不在，包括空气、土壤、水和食物，其主要排放来源是工业生产，如电镀废水和化工废水的排放，矿山开采过程中的尾矿和矿渣的排放以及机械加工过程中废水的排放等。与有机物降解不同，汞不可生物降解，可以沿食物链生物累积，变换的只是存在形式。Hg是一种具有高细胞毒性和致癌潜力的重金属离子，即使在极地海洋环境中，也可通过微生物将汞转化为毒性更强的甲基汞。甲基汞中毒的典型症状是感觉障碍，构音障碍和共济失调以及中枢神经系统或消化系统的损害。汞及其化合物是环境监测中优先被监测的污染物和有毒物质。饮用水中总Hg(II)和肉食性鱼类中甲基汞的最大残留限量(MRLs)分别为1ng/ml和1.0mg/kg。因此，研发高选择性高灵敏度的汞离子的荧光探针，并对水体中汞离子进行实时原位的检测具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一类含有甲硫氨酸酰肼结构的罗丹明汞离子荧光探针，本发明的罗丹明汞离子荧光探针可以快速响应、高灵敏度检测水体中的汞离子。

本发明采用的技术方案是：含有甲硫氨酸酰肼结构的罗丹明汞离子荧光探针，所述含有甲硫氨酸酰肼结构的罗丹明汞离子荧光探针是Rh-Hg，Rh-Hg的结构通式如(I)所示：

其中，

R₁＝R₂＝R₃＝R₄＝H；

或R₁＝R₄＝H，R₂＝-CH₂CH₃，R₃＝-CH₃；

或R₁＝R₂＝-CH₃，R₃＝R₄＝H；

或R₁＝R₂＝-CH₂CH₃，R₃＝R₄＝H；

或R₁至R₄构成-(CH₂)₃-，R₂至R₃构成-(CH₂)₃-。

上述含有甲硫氨酸酰肼结构的罗丹明汞离子荧光探针的制备方法，包括如下步骤，将罗丹明类化合物溶解于1,2-二氯乙烷中，加入三氯氧磷，加热回流反应3-5小时，冷却至室温后，加入L-甲硫氨酸甲酯盐酸盐的乙腈溶液和三乙胺，室温下搅拌24小时，所得反应液用二氯甲烷萃取，取下层液，干燥，经硅胶柱层析提纯，所得产物溶于甲醇中，再加入水合肼，加热回流12小时，得目标产物含有甲硫氨酸酰肼结构的罗丹明汞离子荧光探针Rh-Hg。反应式如下，

优选地，所述罗丹明类化合物为罗丹明B、罗丹明6G、四甲基罗丹明TMR、罗丹明110或罗丹明101。