一种锌离子的荧光发射光谱分析法转让专利
申请号 : CN201210202304.7
文献号 : CN102735662B
文献日 : 2014-06-18
发明人 : 牟兰 , 曹霞 , 曾晞 , 赵江林
申请人 : 贵州大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种锌离子的荧光发射光谱分析法，其特征是以化合物二[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙为探针，采用荧光发射光谱法定量测定锌离子浓度，化合物二[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙的化学结构式为分子式C22H16N2O2，英文名称为Bis(1-hydroxy-2-naphthyl)-methylene hydrazone，荧光发射光谱定量分析方法采用标准校准曲线法：取数个10.0ml容量瓶，每个容量瓶中依次-1加入浓度为0.10mmol·L 的探针化合物溶液1ml，Tris-HCl缓冲液1ml，pH～8，然后在各
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容量瓶中加入不同浓度的Zn 标准溶液，其中一个容量瓶中加样品溶液，最后用DMF和H2O的混合液定容到10.0ml，摇匀，25℃恒温放置半小时，在荧光分光光度计上，以438nm为激
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发波长，516nm为荧光发射波长，依次测定荧光发射强度，绘出荧光发射强度对标准Zn 浓
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度的校准曲线，根据样品溶液的荧光发射强度，利用校准曲线求得样品溶液中Zn 的浓度，
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计算样品含量，标准溶液中Zn 浓度在8.00×10 ～2.00×10 mol·L 范围内，Zn 使探针荧光发射强度增强呈直线关系；其它共存离子包括碱金属、碱土金属、过渡金属、重金属、
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稀土金属离子在浓度与Zn 浓度相同时，对Zn 检测的荧光发射强度影响的相对偏差都在
5％以内，DMF化学名称为N，N-二甲基甲酰胺，分子式为HCON(CH3)2，为常规的有机溶剂，DMF和H2O混合液的体积比为9∶1，所指的探针化合物溶液为二[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙的DMF溶液；所指Tris为三羟甲基氨基甲烷。
2.一种锌离子的荧光发射光谱分析法，其特征是以化合物二[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙为探针，采用荧光发射光谱法定量测定锌离子浓度，化合物二[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙的化学结构式为分子式C22H16N2O2，英文名称为Bis(1-hydroxy-2-naphthyl)-methylene hydrazone，荧光发射光谱定量分析方法采用标准加入法为：取6个10.0ml容量瓶，每个容量瓶中依次加-1入样品溶液1ml、浓度为0.10mmol·L 的探针化合物溶液1ml，Tris-HCl缓冲液1ml，pH～
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8，然后在第一个容量瓶中不加Zn 标准溶液，其余各容量瓶中依次加入相同浓度不同体积
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的Zn 标准溶液，最后用DMF和H2O的混合液定容到10.0ml，摇匀，25℃恒温放置半小时，在荧光分光光度计上，以438nm为激发波长，516nm为发射波长依次测定荧光发射强度，绘出
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荧光发射强度对加入Zn 标准溶液的体积校准曲线，根据直线外推至纵坐标为零与横坐标
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相交处，即可求得样品溶液中Zn 的浓度，计算样品含量。
3.根据权利要求1或2所述的一种锌离子的荧光发射光谱分析法，其特征是各种试剂的配制方法是：(1)探针化合物溶液的配制方法：称取3.4mg的二[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙，-1用DMF溶解，配制成100mL溶液，浓度为0.100mmol·L ；
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(2)Zn 标准溶液：称取优级纯ZnCl227.2mg，用DMF溶解，并配制成100mL溶液，Zn 浓-3 -1度为2.00×10 mol·L ；根据需要用DMF逐级稀释到适宜的浓度；
(3)Tris-HCl缓冲溶液配制：称取0.242g Tris用DMF溶解，配制成500mL浓度为-1
0.004mol·L 的溶液，移取一定体积Tris与适量的HCl相混合，调节pH值至8；
(4)其它共存离子溶液的配制：取优级纯的各种金属的硝酸盐或盐酸盐，用DMF溶解，-3 -1并配制成浓度为2.00×10 mol·L 的DMF溶液。
4.根据权利要求1或2所述的一种锌离子的荧光发射光谱分析法，其特征是测定锌离+ + + 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+子时其它共存离子包括：Na，K，Rb，Mg ，Ca ，Sr ，Ba ，pb ，Bi ，Mn ，Ni ，Cu ，Cd ，
2+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 2+ 2+Hg ，Al ，Fe ，Sc ，Ti ，Cr 和Co ，在浓度与Zn 相当时，均不干扰测定。
5.根据权利要求1所述的一种锌离子的荧光发射光谱分析法，其特征是所用的试剂为分析纯试剂，所用水为二次蒸馏水。
6.根据权利要求1所述的一种锌离子的荧光发射光谱分析法，其特征是分析所用的仪器是荧光分光光度计。
说明书 :
一种锌离子的荧光发射光谱分析法
技术领域
高，激发波长长，适用范围宽。其中，能检测Hg ，Cu ，Pb ，Cr ，Fe 等离子的荧光增强或猝灭型罗丹明类探针已有大量报道。芳香族化合物常被用作有机荧光探针的荧光信号发生基团。以萘、蒽、芘、喹啉、菁类、吡咯甲川类等为主要代表的稠环芳烃具有强而稳定的荧光，斯托克斯位移大，在荧光探针领域，作为模型荧光团，所构建的荧光探针是一类性能优良的传
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感器。例如，以萘为荧光基团的杯芳烃、三角架等结构的荧光探针，表现出对Zn 、Hg 、Cu
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等离子的识别、喹唑啉作为Co 离子荧光猝灭型探针的研究也有报道。
建立微量Zn 的检测方法。
少，寻找新的对Zn 有足够高的选择性和灵敏度的荧光探针极具挑战性和应用价值。本发明的发明人在研究过程中发现化合物二[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙，在DMF/H2O(V/V，
9/1) 的混合溶剂中，在荧光分光光度计上，以438nm为激发波长，516nm 为荧光发射波长，
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在有Zn 存在时，能使探针化合物的荧光增强，在Zn 一定浓度范围内，Zn 浓度与荧光发射强度成正比，常见的共存金属离子不干扰测定，具有高灵敏度和高选择性，为本发明一种锌离子的荧光发射光谱分析法奠定了基础。
新的对Zn 浓度有足够高的选择性和灵敏度的荧光发射光谱定量分析方法。
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pH～8。然后在各容量瓶中加入不同浓度的Zn 标准溶液，其中一个容量瓶中加样品液，最后用DMF和H2O的混合液定容到10.0ml，摇匀，25℃恒温放置半小时，在荧光分光光度计上，
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以438nm为激发波长，516nm为荧光发射波长，测定荧光发射强度，绘出荧光强度对标准Zn
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浓度的校准曲线，根据样品溶液的荧光发射强度，利用校准曲线求得样品溶液中Zn 的浓
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度，计算样品含量，标准溶液中Zn 浓度在8.00×10 ～2.00×10 mol·L 范围内，Zn 使探针荧光发射强度增强呈线性关系；其它共存离子包括碱金属、碱土金属、过渡金属、重金
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属、稀土金属离子在浓度与Zn 浓度相同时，对锌离子检测的荧光强度的影响低于5%。DMF化学名称为N，N-二甲基甲酰胺，分子式为HCON(CH3)2，为通常的有机溶剂。DMF和H2O的混合溶液的体积比为9:1，所指的探针化合物溶液为二[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙的DMF溶液；所指Tris为三羟甲基氨基甲烷。本发明同样适用于标准加入法：取6个10.0ml容-1
量瓶，每个容量瓶中依次加入样品溶液1ml、浓度为0.10 mmol·L 的探针化合物溶液1ml，
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Tris-HCl缓冲液1ml，pH～8。然后在第一个容量瓶中不加Zn 标准溶液，其余各容量瓶中
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依次加入相同浓度不同体积的Zn 标准溶液，最后用DMF和H2O的混合液定容到10.0ml，摇匀，25℃恒温放置半小时，在荧光分光光度计上，以438nm为激发波长，516nm为发射波长依
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次测定荧光强度，绘出荧光强度对加入Zn 标准溶液的体积校准曲线，根据直线外推至纵
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坐标为零与横坐标相交处，即可求得样品溶液中Zn 的浓度，计算样品含量。
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Zn 浓度为2.00×10 mol·L ；根据需要用DMF逐级稀释到适宜的浓度；
Ni ，Cu ，Cd ，Hg ，Al ，Fe ，Sc ，Ti ，Cr 和Co ，在浓度与Zn 相当时，对Zn 检测的荧光强度影响的相对偏差都在 5%以内。均不干扰测定。
剂）、食品检验（含锌饮料）等领域检测Zn 含量。
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[(1-羟基-2-萘基)-次甲基]腙成为检测Zn 离子的荧光增强型探针。操作及控制方法简便，性能独特，是该有机分子作为荧光探针的实际应用。
K，Rb，Mg ，Ca ，Sr ，Ba ，Pb ，Bi ，Mn ，Ni ，Cu ，Cd ，Hg ，Al ，Fe ，Sc ，Ti ，Cr
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和Co 在误差范围内不干扰测定，从图中可知控制溶液pH在8左右，DMF/H2O混合溶剂体
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积比为9:1，探针化合物的荧光强度很弱，在此条件下，加入Zn 离子，能使探针化合物溶液
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在516nm波长处发射的很强荧光，而其它实验金属离子包括Co 离子均不能够使其荧光显著增强。
的荧光强度。白色：探针；或探针+金属离子；黑色：探针+ Zn +金属离子。从图中可知探针化合物在pH 8的DMF/H2O（V/V，9:1）介质中，荧光发射很弱（图中左1白色条），加入其它实验共存离子后对探针荧光仍然很弱，对其强度影响不大（图中从左3至20，金属离子对应
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的白色条），加入Zn 后使探针荧光显著增强（图中左2白色条），在探针和有钴离子存在的溶液中加入其它金属离子后对锌离子使探针荧光增强的影响在误差范围内（图中黑色条）。
量的Zn 标准溶液测得的光谱图。
(10 μM，DMF)， 1 mL Tris-HCl，依次加入0、1、2 mL Zn (10μM)，用含水10% DMF/H2O混合液定容，25℃恒温放置半小时。平行测定3次。