[发明专利]4-甲氧基邻苯二甲醛在海水中铵氮检测中的应用及测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及海水中铵氮含量的检测领域，具体涉及4-甲氧基邻苯二甲醛在海水中铵氮检测中的应用，以及以4-甲氧基邻苯二甲醛作为荧光试剂测定海水中超痕量铵氮含量的方法。

背景技术

铵氮是水体中浮游植物可直接利用的最重要的无机氮形态，其它形态的氮首先需转化为铵氮才可被浮游植物所利用。在内陆水体和近岸海域，由于受人类活动的影响，水体中铵氮含量较高，甚至达到毒害水生生物和破坏水体生态平衡的程度。然而，在一些大洋表层海水中，铵氮含量通常低于1μmol/L；一些寡营养盐海域表层海水中的铵氮浓度可低至nmol/L量级，甚至更低。大洋表层海水中超痕量（低至nmol/L量级）铵氮的准确检测是研究氮的海洋生物地区循环的关键基础之一。

邻苯二甲醛（o-phthaldialdehyde，简称OPA）是目前唯一报道的可用于海水中铵氮检测的荧光试剂，其与铵氮在亚硫酸钠的存在下，生成的荧光产物最大激发波长为361～365nm，最大发射波长为422～425nm(Genfa,Z.,Dasgupta,P.,1989.Fluorometric measurement of aqueous ammonium ion in a flow injection system.Analytical Chemistry 61,408-412；Amornthammarong,N.,Zhang,J.Z.,Ortner,P.B.,2011.An autonomous batch analyzer for the determination of trace ammonium in natural waters using fluorometric detection.Analytical Methods 3,1501-1506；余翔翔,郭卫东,2007.海水中低含量铵氮的高灵敏度荧光法测定.海洋科学31(4),37-41；陈曦等，海水中氨的荧光检测.厦门大学学报(自然科学版).2001,40(1):59-61)。邻苯二甲醛与铵氮的荧光反应速率缓慢，需180min方可达到平衡(余翔翔,郭卫东,2007.海水中低含量铵氮的高灵敏度荧光法测定.海洋科学31(4),37-41)，基于该反应建立的方法（简称OPA法）灵敏度尚无法准确检测含量低至nmol/L量级海水中的铵氮；此外，我们在实验过程中发现，OPA法检测铵氮时，即使是Millipore机制备的新鲜超纯水（电阻率大于18.2MΩ.cm^-1），在425nm处亦有不可忽略的背景荧光峰(这可能是因为水中所含的极微量有机物的自身荧光导致)，这一背景峰对于较高浓度铵氮检测影响不大，但对超痕量铵氮检测将是不可忽视的干扰因素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供4-甲氧基邻苯二甲醛在海水中铵氮检测中的应用，以及以4-甲氧基邻苯二甲醛作为荧光试剂测定海水中超痕量铵氮的方法。采用4-甲氧基邻苯二甲醛作为海水中铵氮检测中的荧光试剂，可避免超纯水背景荧光峰的干扰；采用本发明所述方法检测海水中超痕量铵氮时反应速度更快、灵敏度更高。

具体地，本发明将提供4-甲氧基邻苯二甲醛在海水中铵氮检测中作为荧光试剂的应用。更具体地说，是4-甲氧基邻苯二甲醛在海水中超痕量铵氮检测中作为荧光试剂的应用。

本发明中所述的4-甲氧基邻苯二甲醛(4-methoxyphthalaldehyde，简称MOPA)可参照现有文献(Meziane,M A,Royer,S.,Bazureau J P.,2001.A practical‘one-pot’synthesis of ethyl isoquinoline-3-carboxylate by domino reactions:a potential entry to constrained nonproteogenic amino acid derivatives.Tetrahedron Letters 42,1017–1020)中报道的方法进行制备，也可自行制备。

本发明还提供以4-甲氧基邻苯二甲醛作为荧光试剂测定海水中超痕量铵氮的方法，它包括以下步骤：

1)在铵氮工作液中依次加入柠檬酸钠溶液、4-甲氧基邻苯二甲醛溶液、亚硫酸钠溶液，然后用氢氧化钠溶液调节体系的pH值，反应一定时间后，在λ_ex=370nm，测定390～550nm范围内的荧光曲线，记录最大发射波长处的荧光强度，作出铵氮浓度与最大发射波长处的荧光强度的工作曲线；