[发明专利]用于铁离子检测的儿茶酚基荧光胶束的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于铁离子检测的儿茶酚基荧光胶束的制备方法。所述方法先将2‑溴异丁酸乙酯、三(2‑(二甲基氨基)乙基)胺、溴化铜和丙烯酸缩水甘油酯加入二甲基亚砜中，反应得到poly(GA)；再加入丙烯酸羟乙酯，制得poly(GA)‑b‑(HEA)；然后将poly(GA)‑b‑(HEA)和3,4二羟基苯丙酸、四丁基溴化铵在DMSO中混合，反应得到poly(DHPPA)‑b‑(HEA)。最后将poly(DHPPA)‑b‑(HEA)和DMSO混合，滴加到水中，制得儿茶酚基荧光胶束。本发明利用SET‑LRP技术，操作简单、快速高效，制得的儿茶酚基荧光胶束对Fe³⁺具有极好的检测效果，在金属离子检测、污水处理等领域具有广泛应用。

技术领域

本发明属于自由基聚合技术领域，涉及一种用于Fe³⁺检测的儿茶酚基荧光胶束的制备方法。

背景技术

铁是一种自然界常见的金属元素，也是生物体不可缺少的痕量金属元素之一。铁在氧摄取、氧代谢和电子转移等过程中发挥重要作用。在生物体内，铁含量超标会引起胰腺、心脏、肺部等功能器官障碍，而缺铁会引起贫血症。美国环境保护署(UEPA)和世界卫生组织(WHO)规定饮用水中铁含量不超过5.4μmol/L。

检测Fe³⁺含量对于调节生物体中的Fe³⁺浓度，早期诊断及监测相关重要疾病具有重要意义。目前常见的检测Fe³⁺的方法有比色分析法、原子吸收光谱、电化学法和荧光光谱法等。其中，传统检测方法一般操作复杂、耗费时间长，需要昂贵的仪器设备，同时检测的选择性差、稳定性差、样品制备复杂且无法循环利用。荧光光谱法因具有灵敏度高、响应速度快、选择性好、操作简单等优点，成为低浓度金属离子的有效检测方法。荧光光谱法是利用荧光材料与被测离子接触后发生荧光增强、猝灭或波长改变而进行检测的分析方法。

儿茶酚是一类带有羟基的酚类衍生物。儿茶酚及其衍生物可作为活性生物质存在于多种环境中，呈现出显著的化学多样性。设计合成儿茶酚基聚合物可应用于生物医药、分析化学、纳米技术和材料科学等领域。儿茶酚环的结构使其具有多功能性。儿茶酚基聚合物中存在儿茶酚基、胺基、羧基和苯环等大量官能团，作为吸附剂可提供大量的活性结合位点，通过静电作用、螯合作用、氢键作用或π-π堆积作用吸附重金属离子和有机污染物。儿茶酚中的邻位羟基具有良好的荧光性能，可通过多种方式与不同材料相互作用，特别是与Fe³⁺具有很强的螯合作用，生成无荧光的络合物。儿茶酚基荧光胶束对Fe³⁺具有极好的检测效果，在金属离子检测、污水处理等众多领域具有广泛应用。文献1采用“一锅法”的策略将聚乙烯亚胺(PEI)和多巴胺(DA)制备成聚多巴胺-聚乙烯亚胺共聚物(PEI-PDA)，PEI-PDA在溶液中存在浓度为0.0032mol/L的Fe³⁺时，荧光猝灭率可达90％。但是PEI-PDA对Cu²⁺也有良好的识别能力，存在检测干扰现象(Macromol.Rapid Commun.2015,36,909-915)。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于铁离子检测的儿茶酚基荧光胶束的制备方法，该方法制得的高分子胶束对Fe³⁺的检测效果好、稳定性强。

实现本发明目的的技术解决方案是：

用于铁离子检测的儿茶酚基荧光胶束的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将2-溴异丁酸乙酯(EBiB)、三(2-(二甲基氨基)乙基)胺(Me₆TREN)、溴化铜(CuBr)和丙烯酸缩水甘油酯(GA)加入二甲基亚砜(DMSO)中，其中EBiB和GA的摩尔比为1:20～30，超声混合均匀，通入氮气除氧后，加入清洗干净的铜丝，密封后，在室温下搅拌反应，得到聚丙烯酸缩水甘油酯(poly(GA))；