肼濃度的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及肼濃度的檢測方法。具體而言，本發(fā)明的方法涉及4-溴丁酸酯萘酰亞 胺類化合物作為肼比率熒光探針及其對肼高選擇性識別的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 肼（NH2NH2)作為一個(gè)重要的工業(yè)化學(xué)品，在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，如醫(yī)藥、乳 化劑，染料和紡織，軍事、航空航天、工農(nóng)業(yè)涉及的催化劑、腐蝕抑制劑和農(nóng)藥。肼具有易燃、 易爆的特點(diǎn)，因?yàn)樵诨鸺七M(jìn)系統(tǒng)中作為高能燃料而非常出名。肼具有較強(qiáng)的還原能力，也 應(yīng)用于金屬的防腐蝕。在提取領(lǐng)域，肼也可作為植物生長調(diào)節(jié)劑。在制藥領(lǐng)域，肼作為抗 菌藥物。然而，肼也具有毒理性，隨著肼在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，在生產(chǎn)、使用、運(yùn)輸及處 置過程中很容易引起環(huán)境污染。肼容易被皮膚吸收、口腔吸入，這可能導(dǎo)致基因突變和癌 癥。近年來，發(fā)現(xiàn)肼對肺、腎臟、肝臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有很嚴(yán)重的破壞性。美國環(huán)境保護(hù) 署（EPA)提出，肼會(huì)提高嚙齒類動(dòng)物的肺癌、鼻炎，以及肝腫瘤的發(fā)病率。肼已被美國環(huán)保 署和世界衛(wèi)生組織列為人類一個(gè)潛在的致癌物質(zhì)，并且建議較低的閾限值（TLV) lOppb。很 多國家在飲用水中嚴(yán)格管制肼的濃度，要求在低的微摩爾水平。因此，開發(fā)高選擇靈敏檢測 肼的方法是必要的。
[0003] 用于檢測肼的傳統(tǒng)分析技術(shù)包括庫侖滴定法、電位滴定法、比色法、色譜法、電化 學(xué)以及化學(xué)發(fā)光方法。近年來，熒光法因其具有高的選擇性和靈敏度、操作簡單、費(fèi)用低、以 及實(shí)時(shí)檢測的特點(diǎn)，已被廣泛用于各種分析物的檢測。雖然用于檢測肼的熒光探針已有所 報(bào)道，但它們大多都是基于單波長強(qiáng)度下熒光強(qiáng)度的變化來實(shí)現(xiàn)定性和定量分析的，這樣 的檢測方法易于受到探針的分布情況、檢測環(huán)境以及儀器的穩(wěn)定性等因素的影響。然而基 于雙波長強(qiáng)度比值的變化來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的定性和定量分析能夠有效避免以上因素的干擾。 因此，制備高選擇靈敏分析肼的比率熒光探針是本發(fā)明的創(chuàng)新之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本領(lǐng)域急需一種簡單的檢測肼濃度的方法。為此，本發(fā)明合成了一類新穎的肼比 率熒光探針，其合成簡單、穩(wěn)定性高、和/或選擇性高，和/或能夠識別肼。
[0005] 具體而言，本發(fā)明的檢測肼濃度的方法包括使肼比率熒光探針（其為4-溴丁酸酯 萘酰亞胺類化合物）與樣本接觸的步驟。
[0006] 本發(fā)明的肼比率熒光探針可與肼進(jìn)行作用，產(chǎn)生熒光光譜的變化，從而實(shí)現(xiàn)對肼 的定性和定量檢測。
[0007] 具體而言，本發(fā)明的方法中所使用的肼比率熒光探針分別與其他分析物進(jìn)行作用 均不能導(dǎo)致熒光光譜的明顯改變，從而實(shí)現(xiàn)對肼的選擇性識別，進(jìn)而可任選地用于排除其 他分析物的存在對肼的定性和定量測定的干擾。
[0008] 可選擇地，本發(fā)明的方法中所使用的肼比率熒光探針的穩(wěn)定性好，進(jìn)而能夠長期 保存使用。
[0009] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的方法中所使用的肼比率熒光探針是高選擇肼比率熒光探針， 且合成簡單，有利于商業(yè)化的推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0010] 圖1是不同濃度肼（0~100 μM)對探針（5 μM)熒光光譜的影響。
[0011] 圖2是不同分析物（50 μ Μ)對探針（5 μ Μ)熒光光譜的影響。
[0012] 圖3是不同分析物（50 μ Μ)對探針（5 μ Μ)熒光光譜法定量分析肼（50 μ Μ)的影 響。
[0013] 圖4是探針（5 μ Μ)對100 μ M濃度肼響應(yīng)時(shí)間的測試結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】：
[0014] 本發(fā)明提出了上述高選擇性肼比率熒光探針的合成路線、方法及其光譜性能。
[0015] 本發(fā)明的肼比率熒光探針是一類4-溴丁酸酯萘酰亞胺類化合物，其具有以下結(jié) 構(gòu)通式
[0017] 上式中=R1, R2, R3, R4, R5, &為氫原子，直鏈或支鏈烷基，直鏈或支鏈烷氧基，磺酸 基，酯基，羧基；R1, R2, R3, R4, R5, R6可以相同或不同。
[0018] 該類肼比率熒光探針的合成路線和方法如下：
[0020] 本發(fā)明的高選擇性識別肼比率熒光探針的顯著特征是能夠高選擇性地識別肼，和 /或在其他高濃度分析物的存在下能夠準(zhǔn)確對肼進(jìn)行定性和定量分析。重要的是，本發(fā)明的 肼比率熒光探針還能夠用比率熒光法進(jìn)行定性和定量分析。
[0021] 下面將通過借助以下實(shí)施例來更詳細(xì)地說明本發(fā)明。以下實(shí)施例僅是說明性的， 應(yīng)該明白，本發(fā)明并不受下述實(shí)施例的限制。
[0022] 實(shí)施例1
[0024] (方案 1)將 4-羥基-1，8-萘酰亞胺（269mg，1.0 mmol)、4_ 溴丁酸（166mg， 1. Ommol)、4-二甲氨基吡啶（122mg，1.0 mmol)和二環(huán)己基碳二亞胺（412mg，2. Ommol)溶于 20mL干燥的二氯甲烷中，室溫反應(yīng)6h后，減壓蒸發(fā)得到粗產(chǎn)品，然后使用二氯甲烷進(jìn)行柱 色譜分離，得到淡黃色純凈產(chǎn)品179mg，產(chǎn)率為43 %。
[0025] (方案 2)將 4-羥基-1，8-萘酰亞胺（269mg，1.0 mmol)、4_ 溴丁酸（332mg， 2. 0mmol)、4_二甲氛基吡啶（244mg，2. Ommol)和二環(huán)己基碳二亞胺（618mg，3. Ommol)溶于 20mL干燥的二氯甲烷中，室溫反應(yīng)6h后，減壓蒸發(fā)得到粗產(chǎn)品，然后使用二氯甲烷進(jìn)行柱 色譜分離，得到淡黃色純凈產(chǎn)品283mg，產(chǎn)率為68 %。
[0026] (方案 3)將 4-羥基-1，8-萘酰亞胺（269mg，1.0 mmol)、4_ 溴丁酸（498mg， 3.0_31)、4-二甲氨基吡啶（36611^，3.0_31)和二環(huán)己基碳二亞胺（92711^，4.5_31)溶于 25mL干燥的二氯甲烷中，室溫反應(yīng)6h后，減壓蒸發(fā)得到粗產(chǎn)品，然后使用二氯甲烷進(jìn)行柱 色譜分離，得到淡黃色純凈產(chǎn)品338mg，產(chǎn)率為81 %。
[0027] (方案 4)將 4-羥基-1，8-萘酰亞胺（269mg，1.0 mmol)、4_ 溴丁酸（498mg， 3.0_31)、4-二甲氨基吡啶（36611^，3.0_31)和二環(huán)己基碳二亞胺（92711^，4.5_31)溶于 25mL干燥的二氯甲烷中，室溫反應(yīng)12h后，減壓蒸發(fā)得到粗產(chǎn)品，然后使用二氯甲烷進(jìn)行柱 色譜分離，得到淡黃色純凈產(chǎn)品367mg，產(chǎn)率為88 %。
[0028] 1H-NMR (400MHz, CDCl3) δ (*1〇 6) ： I. 04 (s, 9H), 6. 77 (d, J = 8. OHz, 2H), 7. 29-7. 4 I (m, 8H), 7. 63 (d, J = 8. OHz, 4H), 7. 72-7. 77 (m, 3H), 7. 94 (d, J = 8. OHz, 1H), 7. 98 (s, 1H)； 13C-NMR(K)OMHz, CDCl3) δ (*1〇 6) : 18. 51，25. 44, 101. 43, 116. 01，119. 70, 120. 61，122. 36, 1 24. 58, 124. 73, 125. 83, 126. 76, 127. 05, 129. 33, 130. 97, 131. 54, 133. 78, 134. 43, 145. 57, 1 52. 62, 158. 56, 162. 43.
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了如下測試：(a)不同濃度肼（0~100 μ Μ)對探針（5 μ Μ)熒 光光譜的影響；插入圖是547nm處熒光強(qiáng)度與452nm處熒光強(qiáng)度的比值與加入的肼濃度之 間的線性關(guān)系。上述測定是在乙醇和水（3:7, V/V)含有5mM磷酸鹽緩沖溶液（PBS)，pH值 7. 4的體系中，且所有光譜測試都是在25°C下肼加入作用15min后測得的。結(jié)果參見圖1。
[0031] 從圖1可以看出，伴隨著探針溶液中肼濃度的增加，452nm處的熒光發(fā)射峰逐漸降 低，同時(shí)547nm處產(chǎn)生新的發(fā)射峰并逐漸升高，且在O~50 μ M肼濃度范圍內(nèi)和547nm處熒 光強(qiáng)度與452nm處熒光強(qiáng)度的比值成良好的線性關(guān)系。因此，本發(fā)明的探針能較精確地確 定待測樣本中肼的含量。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 不同分析物（50 μ M)對探針（5 μ M)熒光光譜的影響。分析物包括：乙二胺EDA、 二甲胺DMA、三乙胺TEA、正丁胺ηΒΑ、乙酸銨ΑΑ、硫尚子S2、氯尚子Cl、溴尚子Br、碘尚子 I、硫酸根離子SO42、硫氰酸根離子SCN、谷胱甘肽GSH和肼，它們的濃度均為50 μ M。所有 測試條件是在乙醇和水（3:7, V/V)含有5mM磷酸鹽緩沖溶液（PBS)，pH值7. 4的體系中完 成，且所有光譜都是在25°C下分析物加入作用15min后測得的。移取25yL的探針儲備液 (ImM)放進(jìn)5mL比色管中，然后加入1.5mL乙醇，250 μ L IOOmM PBS，再移取25 μ L上述分 析物儲備液（IOmM)加入比色管內(nèi)，然后用超純水定容至5mL。搖勻，靜置15min，即可測定。 結(jié)果如圖2所不。
[0034] 從圖2可以看出，探針對肼具有很高的選擇性，能夠?qū)Ｒ恍缘睾碗逻M(jìn)行反應(yīng)。其原 因可能是腈首先與溴原子發(fā)生分子間的親核取代反應(yīng)，然后肼上的另外一個(gè)氮原子又發(fā)生 了分子內(nèi)親核取代反應(yīng)胺解掉了酯基導(dǎo)致的。
[0035] 實(shí)施例4
[0036] 不同分析物（50 μ M)對探針（5 μ M)熒光光譜法定量分析肼（50 μ M)的影響。分 析物包括：乙二胺EDA、二甲胺DMA、三乙胺TEA、正丁胺ηΒΑ、乙酸銨ΑΑ、硫離子S2、氯離子 Cl、溴離子Br、碘離子I、硫酸根離子SO42、硫氰酸根離子SCN、谷胱甘肽GSH和肼，它們的 濃度均為50 μM。所有測試條件是在乙醇和水（3:7, V/V)含有5mM磷酸鹽緩沖溶液（PBS)， PH值7. 4的體系中完成，且所有光譜都是在25°C下分析物加入作用15min后測得的。結(jié)果 如圖3所示。
[0037] 從圖3可以看出，生物體內(nèi)存在的其他常見分析物不會(huì)明顯干擾探針對肼的定性 與定量檢測。
[0038] 實(shí)施例5
[0039] 探針（5 μ M)對100 μ M濃度肼響應(yīng)時(shí)間的測試結(jié)果。首先，移取25 μ L的探針儲 備液（ImM)放進(jìn)5mL比色管中，然后加入1.5mL乙醇，250 yL IOOmM PBS，再移取50yL肼 儲備液（IOmM)加入比色管內(nèi)，然后用超純水定容至5mL，快速搖勻，計(jì)時(shí)測定。結(jié)果如圖4 所示。
[0040] 從圖4中可以看出，當(dāng)肼加入探針溶液反應(yīng)后，其熒光光譜即發(fā)生明顯變化，15分 鐘后熒光光譜趨于穩(wěn)定。這種熒光光譜變化的快速性與明顯性說明此探針完全可以用于肼 的即時(shí)檢測。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 檢測樣品中阱含量的方法，其包括使具有如下結(jié)構(gòu)的化合物與樣品接觸的步驟：其中：Ri，R2,R3,R4,Rs，Re為獨(dú)立地選自由氨原子、直鏈或支鏈烷基、直鏈或支鏈烷氧基、 橫酸基、醋基和徑基組成的組；且其中的Ri，R2,R3,R4,Rs和Re可W相同或不同。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的化合物是：3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其還包括在化合物與樣品接觸后檢測巧光強(qiáng)度的步驟。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述的樣品為血液或食品。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所屬的樣品為血液。6. 權(quán)利要求1或2中所定義的化合物在檢測樣品中阱濃度中的用途。7. 根據(jù)權(quán)利要求6的用途，其中所述的樣品為血液。
【專利摘要】本發(fā)明涉及肼濃度的檢測方法。具體而言，本發(fā)明涉及一類4-溴丁酸酯萘酰亞胺類化合物作為肼比率熒光探針的制備與應(yīng)用。這類探針不僅能夠高選擇性地識別肼而且能夠用熒光法對肼進(jìn)行靈敏的定量和定性分析。這類探針可以快速對肼實(shí)現(xiàn)響應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)對肼的即時(shí)檢測。這類探針性質(zhì)穩(wěn)定，可以長期保存使用。此外，這類探針還能夠使用比率熒光法對肼進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析，且具有較強(qiáng)的抗干擾能力。這類探針的合成條件相對溫和，只需一步反應(yīng)，合成簡單。
【IPC分類】C09K11/06, C07D221/14, G01N21/64
【公開號】CN105400508
【申請?zhí)枴緾N201510755943
【發(fā)明人】葉龍武, 張艷
【申請人】晉江尚京富本環(huán)保科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月9日