[发明专利]组氨酸甲酯修饰的芘化合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及组氨酸甲酯修饰的芘化合物及合成方法、应用、回收方法以及检测汞离子浓度的方法。

背景技术

汞是一种有毒的重金属元素，广泛存在于环境介质和食物链中，其对人体的危害性极大。汞一旦进入人体后可与蛋白质及酶系统中的巯基结合，抑制其功能，甚至使其失活。另外汞对大脑、泌尿系统和骨骼也有重大的损伤，尤其当青少年体内含有较高浓度的汞，会对日后的生长发育造成严重且不可逆的伤害。长期以来，由汞所带来的环境污染事件累见不鲜，从最著名的日本水俣事件，到中国贵州铜仁汞污染事件，无一不提示我们汞污染的危害正日益扩大。汞的检测方法有冷原子吸收光谱法、分光光度法、电化学法以及荧光探针法等。然而，与传统方法相比，荧光探针法具有操作简便、对仪器设备要求不高、能够实时原位检测的优点，并且其高灵敏度、高选择性更是日益受到人们的关注。由于汞大多数存在于环境水体系中，因此设计合成一种能够在水溶液中高效灵敏地检测汞离子的荧光探针显得尤其重要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种新的化合物，命名为组氨酸甲酯修饰的芘化合物。

本发明的另一个目的在于提供组氨酸甲酯修饰的芘化合物作为检测汞离子荧光离子探针的应用。

本发明的再一个目的在于提供一种基于组氨酸甲酯修饰的芘化合物的汞离子浓度的检测方法。

本发明的另一个目的在于提供一种组氨酸甲酯修饰的芘化合物的回收方法。

本发明所采取的技术方案是：

组氨酸甲酯修饰的芘化合物，其结构式如式Ⅰ所示：

组氨酸甲酯修饰的芘化合物的合成方法，包括以下步骤：

1)冰盐浴下，将甲醇、二氯亚砜、组氨酸三者搅拌混和10-20min；再于室温下搅拌混和2-4h；再于70-80℃下回流30-40min，冷却至室温，除甲醇，加乙醚析出固体物质，再于0-6℃下冷却2-4h，析出沉淀，过滤取滤渣、干燥，得到组氨酸甲酯盐酸盐；

2)将芘甲酸溶于二氯甲烷中，加入二氯亚砜，加热搅拌回流6～8h，反应完全后，减压蒸去溶剂，得到芘甲酰氯；

3)将组氨酸甲酯盐酸盐溶液和缚酸剂混合，再将芘甲酰氯溶液滴入其中，在室温下反应完全，抽滤并除去溶剂得到粗产物，用二氯甲烷溶解粗产物，水洗涤至水层呈中性，除去缚酸剂，有机层用干燥剂干燥，抽滤，蒸干滤液，将得到的粗产品进行柱层析分离提纯，即得组氨酸甲酯修饰的芘化合物，也称为芘甲酰组氨酸甲酯。

进一步的，上述缚酸剂为胺类缚酸剂。

进一步的，上述步骤3)中柱层析所用的展开剂为乙酸乙酯和甲醇按体积比40：(0～2)的的混合物。

组氨酸甲酯修饰的芘化合物在汞离子检测中的应用。

一种检测汞离子浓度的方法，步骤为：

1)制作标准曲线：将不同标准浓度的汞离子溶液分别加入到权利要求1所述的组氨酸甲酯修饰的芘化合物制成的溶液中，记录汞离子浓度与溶液的荧光变化量，制作汞离子浓度对荧光变化量的标准曲线；

2)检测记录：将含有汞离子的待测溶液加入到组氨酸甲酯修饰的芘化合物制成的溶液中，记录溶液的荧光变化量；

3)计算：根据标准曲线计算待测溶液中汞离子的浓度。

进一步的，上述步骤2)的具体为：将含有汞离子的待测溶液加入到已知浓度的组氨酸甲酯修饰的芘化合物溶液中，待测溶液的加入量为使得组氨酸甲酯修饰的芘化合物溶液的荧光达到最大的淬灭值，记录该荧光变化量。

组氨酸甲酯修饰的芘化合物的回收方法，包括以下步骤：将含有汞离子的组氨酸甲酯修饰的芘化合物溶液中加入络合剂水溶液，搅拌均匀，用有机溶剂萃取，收集有机相并去除有机溶剂即可。

进一步的，上述有机溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯中至少一种。

进一步的，上述络合剂为EDTA。

本发明的有益效果是：

本发明的组氨酸甲酯修饰的芘化合物可以在水溶液中特异性检测汞离子，制成探针，且抗干扰性强，灵敏度高，可以回收，绿色环保。

具体来说：

本发明的组氨酸甲酯修饰的芘化合物—芘甲酰组氨酸甲酯可以很容易地配制成水溶液，并能方便检测汞离子浓度，而且灵敏性较高，操作也很方便。

用芘甲酰组氨酸甲酯进行检测汞离子时，荧光表现出很强的淬灭，并且其他常见的碱金属、碱土金属、重金属对它的检测没有影响，表现出检测汞离子的特异性。