[发明专利]TSPP的制备及其在检测硫离子含量中的应用

说明书

本发明提供5,10,15,20‑(四‑磺酸基)四苯基卟啉(TSPP)的制备及其在检测硫离子含量中的应用。当向TSPP溶液中引入核黄素时，核黄素与TSPP之间基于光诱导电子转移使645nm和700nm处的TSPP荧光强度减弱，而在550nm处随着核黄素浓度不断增大，使其自身荧光强度随之增大，当继续向TSPP‑核黄素体系引入硫离子时，基于S^2‑与核黄素之间的特异性反应使核黄素在550nm处的荧光强度减弱，而使TSPP在645nm和700nm处的荧光信号恢复。因此，本发明以TSPP作为荧光探针，通过核黄素的引入进而构建了“开关型”荧光传感体系，该荧光传感体系具有更高的准确性、选择性、灵敏性。

技术领域

本发明涉及5,10,15,20-(四-磺酸基)四苯基卟啉（TSPP）的制备及其在检测硫离子含量中的应用。

背景技术

硫离子（S^2-）是一种高毒性的污染物，广泛存在于自然水、生活污水、工业废水中以及生物体系中，对其进行监测已成为环境和食品安全工作的重要内容。相关医学研究表明，在生理pH值下，生物体系中游离的S^2-极易转化为有害的硫化氢，低浓度的硫离子会引起头晕、目眩，而高浓度的硫离子会刺激细胞膜上的粘液从而引起窒息、粘膜不适、大脑受损甚至死亡。因此，寻找一种简单、灵敏、快捷的硫离子检测方法是很有必要的。

核黄素（又称维生素B₂，其结构式如下所示），是一种水溶性较好的维生素类化合物，很容易被真核生物细胞完全吸收。在生物体中，核黄素的主要生理功用是作为辅酶促进能量代谢及生物氧化，如参与脂肪、碳水化合物和蛋白质的新陈代谢等，体内缺乏核黄素，会引起疲劳、生长发育缓慢、消化不良等疾病，因此，核黄素在生命体内充当着十分重要的作用。

卟啉分子具有优越的光、电等理化特性，已被科研工作者广泛运用到分子识别、荧光分析、电化学催化、医学显影剂、电化学发光（ECL）、光电化学传感器等领域。近年来，以卟啉化合物作为探针的荧光分析法在多个检测领域获得成功，如用于检测阴离子、阳离子、中性分子、DNA、RNA、蛋白质以及细胞、病毒等。1990年，Sessler等人首次报道了一种基于卟啉化合物检测阴离子的方法。Lu等人构建了5,10,15,20-四磺酸基卟啉-Hg²⁺作为荧光探针实现了对GSH的检测。Daniel G. Nocera等合成了一种量子点（QD）修饰的钯卟啉，提高了检测氧气的灵敏度。Amitava Patra等人提出了一种基于硫化镉/硫化锌量子点（QD）及Cucurbit通过修饰的5-（4-氨基）10,15,20-四苯基卟啉（APTPP）荧光探针构建了一种新颖的开关型荧光传感器等。但截至目前，基于5,10,15,20-磺酸基苯基卟啉-核黄素（TSPP-VB₂）荧光探针荧光检测S^2-的分析方法尚未见诸报道。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了5,10,15,20-(四-磺酸基)四苯基卟啉（TSPP）的制备及其在检测硫离子含量中的应用。

本发明充分结合核黄素具有强烈黄绿色荧光的物理特点和其可与S^2-特异性反应的化学特性，成功构建了TSPP-VB₂“开关型”荧光探针，其工作原理如图1所示。TSPP在645nm和700nm处有较强荧光，此时荧光传感体系的荧光强度处于“开启”状态，当向TSPP溶液中引入核黄素时，由于核黄素与TSPP之间的光诱导电子转移效应，TSPP的荧光强度逐渐被淬灭，而随着核黄素浓度的增大其自身在550nm荧光强度逐渐变强，此时的荧光传感系统从“开启”转为“关闭”状态。当继续向TSPP-核黄素体系引入一定浓度的S^2-时，由于核黄素与S^2-之间发生特异性反应，使核黄素的荧光强度减弱，而TSPP的荧光信号恢复，此时荧光传感系统恢复“开启”状态。

图1为基于TSPP-VB2体系荧光检测硫离子（S^2-）的检测原理图。