8-氨基喹啉酰胺衍生物、制备方法、应用及其荧光分析的方法转让专利

申请号 : CN201810630763.2

文献号 : CN108752272B

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发明人 : 张祯宋欢欢

申请人 : 西安交通大学

摘要 :

本发明公开了一种8‑氨基喹啉酰胺衍生物、制备方法、应用及其荧光分析的方法,其中,所述8‑氨基喹啉酰胺衍生物的制备方法包括以下步骤:1a)称取N‑溴乙酰基‑8‑氨基喹啉、丙炔胺及乙腈,再将N‑溴乙酰基‑8‑氨基喹啉及丙炔胺溶解于乙腈中,然后再加入碳酸钾,得反应混合物;2a)将步骤1a)得到的反应混合物在室温条件下进行搅拌反应,再过滤并去除溶剂,然后再经柱层析洗脱后得8‑氨基喹啉酰胺衍生物,该8‑氨基喹啉酰胺衍生物能够应用于荧光探针领域,该衍生物、制备方法、应用、基于衍生物进行荧光分析的方法能够同时对Zn2+及Cd2+进行检测。

权利要求 :

1.一种基于8-氨基喹啉酰胺衍生物同时对Zn2+和Cd2+进行荧光分析的方法,其特征在于,8-氨基喹啉酰胺衍生物的化学结构为

2+

所述8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn 进行荧光分析的方法,包括以下步骤:

1b)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得

8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度为(1-10)mM;

2b)将步骤1b)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,然后向离心管中分别加入M组不同体积的Zn2+标准溶液,再通过HEPES缓冲溶液进行定容,得到M组混合溶液,其中,M组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为(10-50)μM,M组混合溶液中

8-氨基喹啉酰胺衍生物与Zn2+的物质的量的比为1:(0-5),然后再将得到的M组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将M组混合溶液分别放置到石英比色皿中,然后测量M组混合溶液的荧光发射光谱,最后根据M组混合溶液的荧光发射光谱对Zn2+进行荧光分析;

所述8-氨基喹啉酰胺衍生物对Cd2+进行荧光分析的方法,包括以下步骤:

1c)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得

8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度为(1-10)mM;

2c)将步骤1c)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,再向离心管中分别加入N组不同体积的Cd2+标准溶液,然后再通过乙腈定容,得N组混合溶液,其中,N组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为(10-50)μM,N组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物与Cd2+的物质的量的比为1:(0-4.2),然后再将得到的N组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将N组混合溶液分别放置到石英比色皿中,并测量N组混合溶液的荧光发射光谱,最后根据N组混合溶液的荧光发射光谱对Cd2+进行荧光分析。

2+ 2+

2.根据权利要求1所述的基于8-氨基喹啉酰胺衍生物同时对Zn 和Cd 进行荧光分析的方法,其特征在于,步骤2b)中将得到的M组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温(5-10)min;

步骤2b)测量M组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为(2.5-5)nm,光电倍增管电压为700V,且通过(320-350)nm的波长进行激发。

3.根据权利要求1所述的基于8-氨基喹啉酰胺衍生物同时对Zn2+和Cd2+进行荧光分析的方法,其特征在于,步骤2c)中将得到的N组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温(5-10)min;

步骤2c)中测量N组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为(2.5-

5)nm,光电倍增管电压为700V,且用330-350nm的波长进行激发。

说明书 :

8-氨基喹啉酰胺衍生物、制备方法、应用及其荧光分析的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种衍生物、制备方法、应用、基于衍生物进行荧光分析的方法,具体涉及一种8-氨基喹啉酰胺衍生物、制备方法、应用及其荧光分析的方法。

背景技术

[0002] 生物体中金属一般是以离子形式存在的,它们在生物体的各种生理和病理过程中起着非常重要的作用。锌离子(Zn2+)在自然界中含量较高,是人体第二大必需元素,被誉为
人体“生命之花”。人体内适量的Zn2+可以帮助伤口愈合,促进婴儿生长,起到维持味觉和嗅觉正常功能等作用。缺乏Zn2+会导致发育缓慢及智力障碍、免疫及生殖功能下降等众多疾
2+
病;Zn 摄入过量也会引发一些如阿尔茨海默病、前列腺增生、免疫系统紊乱和急性肾衰竭
等疾病。镉离子(Cd2+)广泛地使用于矿物的冶炼、电镀等工业生产,是众多重金属污染物中
的一种。通过摄入受污染的食物和水,Cd2+可以通过消化系统进入生物体内且难于排泄,进
而在肝脏及肾脏富集,干扰肾功能和生殖功能,引起肾功能不全、钙代谢紊乱和癌症等严重
2+ 2+
的疾病。因此,发展用于便捷高效地分析检测Zn 和Cd 的试剂和方法,具有重要的研究意
义和应用价值。
[0003] 在众多分析检测Zn2+和Cd2+的方法中,荧光探针技术由于具有对样品特别是生物样品的非侵入性和在特定条件下对分析物的高灵敏响应、检测方便,以及可进行痕量分析
等卓越性能,已引起广泛关注并得到了迅速发展(Zn2+荧光探针:Sens.Actuators B-
Chem.2018,254:533-541;J.Mater.Chem.C 2017,5:9651-9658;Sens.Actuators B-
Chem.2017,245:129-136;Sens.Actuators  B-Chem.2017,244:1045-1053;
J.Photochem.Photobiol.A 2017,334:86-100;Synth.Met.2017,232:17-24;Anal.Methods 
2017,9:1119-1124;Sens.Actuators B-Chem.2016,227:242-247;RSC Adv.2016,6:11388-
11399;J.Photochem.Photobiol.A 2016,321:99-109;J.Lumines.2016,177:40-47;
Sens.Actuators B-Chem.2015,207:563-570;RSC Adv.2015,5:44463-44469;RSC 
Adv.2015,5:41905-41913;Sens.Actuators B-Chem.2013,176:775-781;Cd2+荧光探针:
Sens.Actuators B-Chem.2017,251:877-884;Dyes Pigment.2017,139:208-217;
Org.Biomol.Chem.2017,15:2211-2216;New J.Chem.2017,41:14746-14753;
J.Fluoresc.2017,27:1109-1115;Chem.Eur.J.2016,22:8579-8585;Dyes Pigment.2016,
133:339-344;Tetrahedron 2016,72:3213-3220;Dalton Trans.2015,44:5763-5770;
Dalton  Trans.2015,44:104-109;Tetrahedron Lett.2015,56:1322-1327;
Sens.Actuators B-Chem.2014,204:655-658;J.Phys.Chem.A 2011,115:8234-8241)。但是,目前已报道的Zn2+和Cd2+荧光探针大多是单选择性探针,只能检测Zn2+和Cd2+其中的一种金属离子。同时,由于Zn2+和Cd2+都是IIB族元素,具有高度相似的物理和化学性质,很多Zn2+和Cd2+单选择性荧光探针表现出对Zn2+和Cd2+相似的荧光响应信号,从而造成对两种离子检
2+ 2+
测的相互干扰。并且,这些Zn 和Cd 荧光探针大多是基于单一发射峰强度分析,容易受到
仪器误差、检测环境的改变和人为误差等各种外界因素导致的对荧光检测信号的干扰。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种8-氨基喹啉酰胺衍生物、制备方法、应用及其荧光分析的方法,该衍生物、制备方法、应用及其荧光分析的方法能够同时对Zn2+及Cd2+进行检测。
[0005] 为达到上述目的,本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物化学结构为
[0006] 本发明所述8-氨基喹啉酰胺衍生物的制备方法包括以下步骤:
[0007] 1a)称取N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺及乙腈,再将N-溴乙酰基-8-氨基喹啉及丙炔胺溶解于乙腈中,然后再加入碳酸钾,得反应混合物,其中,N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺、碳酸钾及乙腈的比例为100mg:(20-70)mg:(50-100)mg:(5-10)mL;
[0008] 2a)将步骤1a)得到的反应混合物在室温条件下进行搅拌反应,再过滤并去除溶剂,然后再经柱层析洗脱后得8-氨基喹啉酰胺衍生物。
[0009] 步骤2a)中室温搅拌反应的时间为12-36h;
[0010] 步骤2a)中柱层析洗脱的具体过程中,以沸点为60-90℃的石油醚与乙酸乙酯的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为(5-20):1。
[0011] 所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物作为Zn2+荧光探针的应用。
[0012] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0013] 1b)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为(1-10)mM;
[0014] 2b)将步骤1b)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,然后向离心管中分别加入M组不同体积的Zn2+标准溶液,再通过HEPES缓冲溶液进行定容,得到M组
混合溶液,其中,M组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为(10-50)μM,M组混合溶
液中8-氨基喹啉酰胺衍生物与Zn2+的物质的量的比为1:(0-5),然后再将得到的M组混合溶
液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将M组混合溶液分别放置到石英比色皿
中,然后测量M组混合溶液的荧光发射光谱,最后根据M组混合溶液的荧光发射光谱对Zn2+进
行荧光分析。
[0015] 步骤2b)中将得到的M组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温(5-10)min;
[0016] 步骤2b)中测量M组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为(2.5-5)nm,光电倍增管电压为700V,且通过(320-350)nm的波长进行激发。
[0017] 所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物作为Cd2+荧光探针的应用。
[0018] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Cd2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0019] 1c)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为(1-10)mM;
[0020] 2c)将步骤1c)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,再向离心管中分别加入N组不同体积的Cd2+标准溶液,然后再通过乙腈定容,得N组混合溶液,其中,N组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为(10-50)μM,N组混合溶液中8-氨基喹啉
酰胺衍生物与Cd2+的物质的量的比为1:(0-4.2),然后再将得到的N组混合溶液放置到恒温
水浴中进行保温,待其作用平衡,再将N组混合溶液分别放置到石英比色皿中,并测量N组混
合溶液的荧光发射光谱,最后根据N组混合溶液的荧光发射光谱对Cd2+进行荧光分析。
[0021] 步骤2c)中将得到的N组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温(5-10)min;
[0022] 步骤2c)中测量N组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为(2.5-5)nm,光电倍增管电压为700V,且用330-350nm的波长进行激发。
[0023] 本发明具有以下有益效果:
[0024] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物、制备方法、应用及其荧光分析的方法在具体操作时,选择引入具有优良光谱性能且易于与金属离子结合的8-氨基喹啉作为荧光团,
同时利用8-氨基喹啉酰胺衍生物中酰胺结构的去质子化及异构化特性来提高金属离子的
选择性,并且在8-氨基喹啉酰胺衍生物中引入丙炔基胺基团以形成合适的空腔结构,以便
与金属离子发生配位。因此,通过金属离子与配体不同的结合方式,8-氨基喹啉酰胺衍生物
2+ 2+
可以在不同的溶剂里区分检测Zn 及Cd 。在水中,8-氨基喹啉酰胺衍生物中的三个N原子
和炔基与Zn2+进行配位,并且酰胺上的氢发生去质子化作用;在乙腈中,8-氨基喹啉酰胺衍
生物中的酰胺发生异构化形成C=N双键的烯醇结构,异构化后的三个N原子和炔基与Cd2+进
行配位,从而达到通过不同的结合机理实现在不同溶剂中区分检测Zn2+及Cd2+的目的。另
外,8-氨基喹啉酰胺衍生物分别结合Zn2+及Cd2+离子后,均在原荧光发射峰的长波方向产生
明显的新荧光发射峰,实现分别在不同溶剂中对Zn2+和Cd2+的双波长荧光比率检测,有效减
少外界环境变化等因素对荧光信号测量的干扰,检测特异性高。经实验,利用本发明在检测
过程中,在水中,其他常见金属离子对Zn2+的分析不产生明显干扰;在乙腈中,其他常见金属离子对Cd2+的分析不产生明显干扰,检测灵敏度高,当Zn2+或Cd2+浓度为4μM时也能产生明显的荧光响应,并且响应时间短,有利于Zn2+或Cd2+的快速检测。最后需要说明的是,本发明提供的8-氨基喹啉酰胺衍生物是一种双功能比率型荧光探针,具有合成方法简单、合成成本
低、检测高效、检测方便及操作简单的优点,在环境及生物等领域具有广泛的应用前景。

附图说明

[0025] 图1a为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中对各种常见金属离子的荧光响应光谱图;
[0026] 图1b为在365nm紫外灯照射下,本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中对各种常见金属离子响应的照片;
[0027] 图2a为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中对各种常见金属离子的荧光响应光谱图;
[0028] 图2b为在365nm紫外灯照射下,本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中对各种常见金属离子响应的照片;
[0029] 图3a为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中对Zn2+进行荧光分析的荧光发射光谱图;
[0030] 图3b为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中检测Zn2+的荧光强度对Zn2+浓度的工作曲线图;
[0031] 图4a为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中对Cd2+进行荧光分析的荧光发射光谱图;
[0032] 图4b为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中检测Cd2+的荧光强度对Cd2+浓度的工作曲线图;
[0033] 图5a为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中检测Zn2+的荧光强度对作用时间的工作曲线图;
[0034] 图5b为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中检测Cd2+的荧光强度对作用时间的工作曲线图。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0036] 本发明所述8-氨基喹啉酰胺衍生物的化学结构为
[0037] 实施例一
[0038] 本发明所述8-氨基喹啉酰胺衍生物的制备方法包括以下步骤:
[0039] 1a)称取N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺及乙腈,再将N-溴乙酰基-8-氨基喹啉及丙炔胺溶解于乙腈中,然后再加入碳酸钾,得反应混合物,其中,N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺、碳酸钾及乙腈的比例为100mg:20mg:100mg:5mL;
[0040] 2a)将步骤1a)得到的反应混合物在室温条件下进行搅拌反应,再过滤并去除溶剂,然后再经柱层析洗脱后得8-氨基喹啉酰胺衍生物。
[0041] 步骤2a)中室温搅拌反应的时间为36h;
[0042] 步骤2a)中柱层析洗脱的具体过程中,以沸点为60-90℃的石油醚与乙酸乙酯的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为20:1。
[0043] 实施例二
[0044] 本发明所述8-氨基喹啉酰胺衍生物的制备方法包括以下步骤:
[0045] 1a)称取N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺及乙腈,再将N-溴乙酰基-8-氨基喹啉及丙炔胺溶解于乙腈中,然后再加入碳酸钾,得反应混合物,其中,N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺、碳酸钾及乙腈的比例为100mg:70mg:50mg:10mL;
[0046] 2a)将步骤1a)得到的反应混合物在室温条件下进行搅拌反应,再过滤并去除溶剂,然后再经柱层析洗脱后得8-氨基喹啉酰胺衍生物。
[0047] 步骤2a)中室温搅拌反应的时间为12h;
[0048] 步骤2a)中柱层析洗脱的具体过程中,以沸点为60-90℃的石油醚与乙酸乙酯的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为5:1。
[0049] 实施例三
[0050] 本发明所述8-氨基喹啉酰胺衍生物的制备方法包括以下步骤:
[0051] 1a)称取N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺及乙腈,再将N-溴乙酰基-8-氨基喹啉及丙炔胺溶解于乙腈中,然后再加入碳酸钾,得反应混合物,其中,N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺、碳酸钾及乙腈的比例为100mg:50mg:80mg:8mL;
[0052] 2a)将步骤1a)得到的反应混合物在室温条件下进行搅拌反应,再过滤并去除溶剂,然后再经柱层析洗脱后得8-氨基喹啉酰胺衍生物。
[0053] 步骤2a)中室温搅拌反应的时间为25h;
[0054] 步骤2a)中柱层析洗脱的具体过程中,以沸点为60-90℃的石油醚与乙酸乙酯的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为12:1。
[0055] 实施例四
[0056] 本发明所述8-氨基喹啉酰胺衍生物的制备方法包括以下步骤:
[0057] 1a)称取N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺及乙腈,再将N-溴乙酰基-8-氨基喹啉及丙炔胺溶解于乙腈中,然后再加入碳酸钾,得反应混合物,其中,N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺、碳酸钾及乙腈的比例为100mg:30mg:60mg:6mL;
[0058] 2a)将步骤1a)得到的反应混合物在室温条件下进行搅拌反应,再过滤并去除溶剂,然后再经柱层析洗脱后得8-氨基喹啉酰胺衍生物。
[0059] 步骤2a)中室温搅拌反应的时间为15h;
[0060] 步骤2a)中柱层析洗脱的具体过程中,以沸点为60-90℃的石油醚与乙酸乙酯的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为8:1。
[0061] 实施例五
[0062] 本发明所述8-氨基喹啉酰胺衍生物的制备方法包括以下步骤:
[0063] 1a)称取N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺及乙腈,再将N-溴乙酰基-8-氨基喹啉及丙炔胺溶解于乙腈中,然后再加入碳酸钾,得反应混合物,其中,N-溴乙酰基-8-氨基喹啉、丙炔胺、碳酸钾及乙腈的比例为100mg:60mg:90mg:8mL;
[0064] 2a)将步骤1a)得到的反应混合物在室温条件下进行搅拌反应,再过滤并去除溶剂,然后再经柱层析洗脱后得8-氨基喹啉酰胺衍生物。
[0065] 步骤2a)中室温搅拌反应的时间为30h;
[0066] 步骤2a)中柱层析洗脱的具体过程中,以沸点为60-90℃的石油醚与乙酸乙酯的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为18:1。
[0067] 对本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物分别进行核磁共振氢谱测定及核磁共振碳谱测定,测定结果如下:
[0068] 核磁共振氢谱测定:1H NMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):2.05(br,1H),2.28(t,J=2.4Hz,1H),3.61(d,J=2.4Hz,2H),3.69(s,2H),7.42–7.45(m,1H),7.49–7.55(m,2H),8.14(dd,J=1.6,8.3Hz,1H),8.81(dd,J=2.0,7.0Hz,1H),8.84(dd,J=1.6,4.2Hz,1H),11.12(br,1H)。
[0069] 核磁共振碳谱测定:13C NMR(100MHz,CDCl3),δ(ppm):38.1,52.0,72.1,81.1,116.5,121.5,121.7,127.2,128.0,134.0,136.1,138.8,148.5,169.6。
[0070] 所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物作为Zn2+荧光探针的应用。
[0071] 实施例六
[0072] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0073] 1b)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为10mM;
[0074] 2b)将步骤1b)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,然后向离心管中分别加入26组不同体积的Zn2+标准溶液,再通过HEPES缓冲溶液进行定容,得到26
组混合溶液,其中,26组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为20μM,26组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物与Zn2+的物质的量的比分别为1:0、1:0.2、1:0.4、1:0.6、1:0.8、1:
1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.4、1:3.6、
1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.4、1:4.6、1:4.8及1:5,然后再将得到的26组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将26组混合溶液分别放置到石英比色皿中,然后测量26组
混合溶液的荧光发射光谱,最后根据26组混合溶液的荧光发射光谱对Zn2+进行荧光分析。
[0075] 步骤2b)中将得到的26组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温10min;
[0076] 步骤2b)中测量26组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,且通过321nm的波长进行激发。
[0077] 实施例七
[0078] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0079] 1b)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为1mM;
[0080] 2b)将步骤1b)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,然后向离心管中分别加入14组不同体积的Zn2+标准溶液,再通过HEPES缓冲溶液进行定容,得到14
组混合溶液,其中,14组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为50μM,14组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物与Zn2+的物质的量的比为1:0、1:0.4、1:0.8、1:1.2、1:1.4、1:1.8、
1:2.2、1:2.6、1:3、1:3.4、1:3.8、1:4.2、1:4.6及1:5,然后再将得到的14组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将14组混合溶液分别放置到石英比色皿中,然后测
量14组混合溶液的荧光发射光谱,最后根据14组混合溶液的荧光发射光谱对Zn2+进行荧光
分析。
[0081] 步骤2b)中将得到的14组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温5min;
[0082] 步骤2b)中测量14组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为2.5nm,光电倍增管电压为700V,且通过350nm的波长进行激发。
[0083] 实施例八
[0084] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0085] 1b)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为10mM;
[0086] 2b)将步骤1b)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,然后向离心管中分别加入26组不同体积的Zn2+标准溶液,再通过HEPES缓冲溶液进行定容,得到26
组混合溶液,其中,26组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为10μM,26组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物与Zn2+的物质的量的比分别为1:0、1:0.2、1:0.4、1:0.6、1:0.8、1:
1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.4、1:3.6、
1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.4、1:4.6、1:4.8、1:5,然后再将得到的26组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将26组混合溶液分别放置到石英比色皿中,然后测量26组
混合溶液的荧光发射光谱,最后根据26组混合溶液的荧光发射光谱对Zn2+进行荧光分析。
[0087] 步骤2b)中将得到的26组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温10min;
[0088] 步骤2b)中测量26组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,且通过320nm的波长进行激发。
[0089] 实施例九
[0090] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0091] 1b)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为2mM;
[0092] 2b)将步骤1b)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,然后向2+
离心管中分别加入26组不同体积的Zn 标准溶液,再通过HEPES缓冲溶液进行定容,得到26
组混合溶液,其中,26组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为20μM,26组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物与Zn2+的物质的量的比分别为1:0、1:0.2、1:0.4、1:0.6、1:0.8、1:
1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.4、1:3.6、
1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.4、1:4.6、1:4.8、1:5,然后再将得到的26组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将26组混合溶液分别放置到石英比色皿中,然后测量26组
混合溶液的荧光发射光谱,最后根据26组混合溶液的荧光发射光谱对Zn2+进行荧光分析。
[0093] 步骤2b)中将得到的26组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温8min;
[0094] 步骤2b)中测量26组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,且通过340nm的波长进行激发。
[0095] 实施例十
[0096] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0097] 1b)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为8mM;
[0098] 2b)将步骤1b)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,然后向离心管中分别加入13组不同体积的Zn2+标准溶液,再通过HEPES缓冲溶液进行定容,得到13
组混合溶液,其中,13组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为40μM,13组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物与Zn2+的物质的量的比分别为1:0、1:0.4、1:1、1:1.2、1:1.8、1:
2.4、1:2.6、1:3.2、1:3.4、1:4、1:4.6、1:4.8及1:5,然后再将得到的13组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将13组混合溶液分别放置到石英比色皿中,然后测量
2+
13组混合溶液的荧光发射光谱,最后根据13组混合溶液的荧光发射光谱对Zn 进行荧光分
析。
[0099] 步骤2b)中将得到的13组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温9min;
[0100] 步骤2b)中测量13组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为2.5nm,光电倍增管电压为700V,且通过340nm的波长进行激发。
[0101] 所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物作为Cd2+荧光探针的应用。
[0102] 实施例十一
[0103] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Cd2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0104] 1c)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为10mM;
[0105] 2c)将步骤1c)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,再向离心管中分别加入22组不同体积的Cd2+标准溶液,然后再通过乙腈定容,得22组混合溶液,其
中,22组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为20μM,22组混合溶液中8-氨基喹啉
2+
酰胺衍生物与Cd 的物质的量的比分别为1:0、1:0.2、1:0.4、1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:
1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.4、1:3.6、1:3.8、1:4及
1:4.2,然后再将得到的22组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将22
组混合溶液分别放置到石英比色皿中,并测量22组混合溶液的荧光发射光谱,最后根据22
2+
组混合溶液的荧光发射光谱对Cd 进行荧光分析。
[0106] 步骤2c)中将得到的22组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温10min;
[0107] 步骤2c)中测量22组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,且用335nm的波长进行激发。
[0108] 实施例十二
[0109] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Cd2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0110] 1c)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为1mM;
[0111] 2c)将步骤1c)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,再向离心管中分别加入13组不同体积的Cd2+标准溶液,然后再通过乙腈定容,得13组混合溶液,其
中,13组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为50μM,13组混合溶液中8-氨基喹啉
酰胺衍生物与Cd2+的物质的量的比分别为1:0、1:0.4、1:0.8、1:1、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、
1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.8及1:4.2,然后再将得到的13组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将13组混合溶液分别放置到石英比色皿中,并测量13组混合溶液的荧
光发射光谱,最后根据13组混合溶液的荧光发射光谱对Cd2+进行荧光分析。
[0112] 步骤2c)中将得到的13组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温5min;
[0113] 步骤2c)中测量13组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为2.5nm,光电倍增管电压为700V,且用350nm的波长进行激发。
[0114] 实施例十三
[0115] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Cd2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0116] 1c)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为10mM;
[0117] 2c)将步骤1c)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,再向离心管中分别加入12组不同体积的Cd2+标准溶液,然后再通过乙腈定容,得12组混合溶液,其
中,12组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为10μM,12组混合溶液中8-氨基喹啉
酰胺衍生物与Cd2+的物质的量的比分别为1:0、1:0.4、1:0.6、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:
2.8、1:3、1:3.2、1:3.8及1:4.2,然后再将得到的12组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将12组混合溶液分别放置到石英比色皿中,并测量12组混合溶液的荧
光发射光谱,最后根据12组混合溶液的荧光发射光谱对Cd2+进行荧光分析。
[0118] 步骤2c)中将得到的12组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温10min;
[0119] 步骤2c)中测量12组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,且用330nm的波长进行激发。
[0120] 实施例十四
[0121] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Cd2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0122] 1c)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为8mM;
[0123] 2c)将步骤1c)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,再向离心管中分别加入22组不同体积的Cd2+标准溶液,然后再通过乙腈定容,得22组混合溶液,其
中,22组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为30μM,22组混合溶液中8-氨基喹啉
酰胺衍生物与Cd2+的物质的量的比分别为1:0、1:0.2、1:0.4、1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:
1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.4、1:3.6、1:3.8、1:4及
1:4.2,然后再将得到的22组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将22
组混合溶液分别放置到石英比色皿中,并测量22组混合溶液的荧光发射光谱,最后根据22
组混合溶液的荧光发射光谱对Cd2+进行荧光分析。
[0124] 步骤2c)中将得到的22组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温8min;
[0125] 步骤2c)中测量22组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,且用340nm的波长进行激发。
[0126] 实施例十五
[0127] 本发明所述的8-氨基喹啉酰胺衍生物对Cd2+进行荧光分析的方法包括以下步骤:
[0128] 1c)称取8-氨基喹啉酰胺衍生物及乙腈,再将8-氨基喹啉酰胺衍生物溶解到乙腈中,得8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液,其中,8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液中8-氨
基喹啉酰胺衍生物的浓度为2mM;
[0129] 2c)将步骤1c)得到的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液放置于离心管中,再向离2+
心管中分别加入22组不同体积的Cd 标准溶液,然后再通过乙腈定容,得22组混合溶液,其
中,22组混合溶液中8-氨基喹啉酰胺衍生物的浓度均为20μM,22组混合溶液中8-氨基喹啉
酰胺衍生物与Cd2+的物质的量的比分别为1:0、1:0.2、1:0.4、1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:
1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.4、1:3.6、1:3.8、1:4及
1:4.2,然后再将得到的22组混合溶液放置到恒温水浴中进行保温,待其作用平衡,再将22
组混合溶液分别放置到石英比色皿中,并测量22组混合溶液的荧光发射光谱,最后根据22
组混合溶液的荧光发射光谱对Cd2+进行荧光分析。
[0130] 步骤2c)中将得到的22组混合溶液放置到25℃恒温水浴中保温6min;
[0131] 步骤2c)中测量22组混合溶液的荧光发射光谱的过程中,激发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,且用335nm的波长进行激发。
[0132] 8-氨基喹啉酰胺衍生物作为荧光探针在水对各种常见金属离子的选择性研究:
[0133] 将2μL浓度为10mM的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液加入到离心管中,再分别加入适量的Zn2+标准溶液或其他各种金属离子的标准溶液,使体系中Zn2+或其他各种金属
离子浓度均为20μM,再用HEPES缓冲溶液定容到1mL,然后再将含有金属离子的溶液都放置
到25℃恒温水浴中保温10min,最后再分别将样品都放置于光径为1cm、体积为1mL的石英比
色皿中,设置激发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,用321nm的波长激发,测
量其荧光发射光谱。
[0134] 图1a为20μM 8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中分别对浓度为20μM的各种常见金属离子的荧光响应光谱;
[0135] 图1b为在365nm紫外灯照射下,20μM 8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中分别对浓度为20μM的各种常见金属离子响应的照片;
[0136] 8-氨基喹啉酰胺衍生物作为荧光探针在乙腈中对Cd2+和各种常见金属离子的选择性研究:
[0137] 将2μL浓度为10mM的8-氨基喹啉酰胺衍生物的乙腈溶液加入到离心管中,再分别加入适量的Cd2+标准溶液或其他各种金属离子的标准溶液,使体系中Cd2+或其他各种金属
离子浓度均为20μM,然后用乙腈定容到1mL,再将含有金属离子的溶液都放置到25℃恒温水
浴中保温10min,然后再分别将样品放置于光径为1cm、体积为1mL的石英比色皿中,设置激
发及发射狭缝宽度为5nm,光电倍增管电压为700V,用335nm的波长激发,测量其荧光发射光
谱。
[0138] 图2a为20μM 8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中分别对浓度为20μM的各种常见金属离子的荧光响应光谱;
[0139] 图2b为在365nm紫外灯照射下,20μM 8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中分别对浓度为20μM的各种常见金属离子响应的照片;
[0140] 图1a及图1b所示结果表明,在水中,8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn2+的检测不受其他各种常见金属离子的干扰;图2a及图2b所示结果表明,在乙腈中,8-氨基喹啉酰胺衍生物对
Cd2+的检测不受其他各种常见金属离子的干扰。结合图1a、图1b、图2a及图2b所示结果表明,在不同溶剂中探针可分别选择性检测和区分Zn2+与Cd2+,具有很高的检测特异性,是一种双
功能荧光探针。
[0141] 经检测,图3a为本发明中8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中对Zn2+进行荧光分析的实2+
施例六中的荧光发射光谱;图3b为Zn 浓度在0-100μM范围内,20μM 8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中与Zn2+作用后,体系在498与416nm荧光发射波长处荧光强度的比值对Zn2+浓度的工
作曲线。图4a为8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中对Cd2+进行荧光分析的实施例十一中的荧
光发射光谱;图4b为Cd2+浓度在0-84μM范围内,20μM 8-氨基喹啉酰胺衍生物在乙腈中与Cd2+ 2+
作用后,体系在500与405nm荧光发射波长处的荧光强度的比值对Cd 浓度的工作曲线。
[0142] 图3a及图3b所示结果表明,在水中随着Zn2+浓度的提高,8-氨基喹啉酰胺衍生物产生明显的荧光发射波长红移现象,在416nm处的荧光强度逐渐降低至完全消失,在498nm处
逐渐产生新的荧光发射峰且强度逐渐增强。体系在498与416nm发射波长处荧光强度的比值
随Zn2+浓度增大逐渐增大,在0-40μM浓度范围内呈线性关系,当Zn2+浓度约90μM时达到最大值。检测灵敏度高,当Zn2+的浓度为4μM时也能产生明显的荧光响应。图4a及图4b所示结果表明,在乙腈中随着Cd2+浓度的提高,8-氨基喹啉酰胺衍生物在405nm处的荧光发射强度逐渐
降低但不消失,在500nm处逐渐产生新的荧光发射峰且强度逐渐增强。体系在500与405nm发
射波长处荧光强度的比值随Cd2+浓度增大而逐渐增大,在0-20μM浓度范围内呈线性关系,当Cd2+浓度约60μM时达到最大值。检测灵敏度高,当Cd2+的浓度为4μM时也能产生明显的荧光
2+ 2+
响应。因此,该8-氨基喹啉酰胺衍生物对Zn 和Cd 都具有很高的检测灵敏性。
[0143] 图5a为在水中含有20μM Zn2+的情况下,用321nm的波长激发,测量20μM的8-氨基喹啉酰胺衍生物在498nm处的荧光强度随保温时间的变化。图5b为在乙腈中含有20μM Cd2+的情况下,用335nm的波长激发,测量20μM的8-氨基喹啉酰胺衍生物在500nm处的荧光强度随
保温时间的变化。
[0144] 图5a及图5b所示结果表明,8-氨基喹啉酰胺衍生物在水中对Zn2+和在乙腈中对Cd2+荧光响应时间短,检测迅速。