[发明专利]一种基于香豆素衍生物的荧光化学传感材料的制备方法与应用

说明书

本发明属于化学荧光传感材料技术领域，涉及一种基于香豆素衍生物的荧光传感材料的制备方法和用途。本发明提供一种基于香豆素衍生物的荧光传感材料，所述材料是由7‑羟基香豆素和乙酰丙酸作为基础原料，二氯甲烷作为溶剂，加入N,N‑二异丙基碳二亚胺，使乙酰丙酸的羧基脱去水分子变为酸酐，加入4‑甲基氨基吡啶，能中和过量的乙酰丙酸，经亲核反应制备荧光化学传感材料。本发明制备的荧光传感材料，水溶性和生物相容性良好，制备的荧光传感材料具有快速响应，能对SO32‑具有灵敏的选择性识别性能，在紫外灯下荧光信号的变化肉眼可见，其他常见阴离子干扰性小，成功实现了生物细胞中目标离子的成像。

技术领域

本发明涉及一种荧光化学传感材料的制备方法及应用，主要研究一种基于香豆素衍生物的荧光传感材料的制备方法和用途，属于化学荧光传感材料技术领域。

背景技术

食品安全一直是当今社会的一个热门话题，食品安全的检测也引起了科学家的关注，并且已经成为食品科学研究中的重要领域。随着社会经济的发展，人们的生活水平日益提高，对饮食的要求也越来越高，为了延长食品和饮料的保质期，防腐剂和添加剂被广泛地加入到食品和饮料中，过量的防腐剂和添加剂会对人体造成伤害，引起疾病。

二氧化硫是一种危险的环境污染物，是煤和含硫化石燃料燃烧的必然产物。在中性溶液中或在通过呼吸系统吸入体内后，二氧化硫可以容易地与水合成亚硫酸盐。在食品和饮料工业中，亚硫酸盐被广泛用于抑制新鲜的水果、蔬菜降解和饮料变质，并由于其具有抗菌、抑菌和抗氧化能力，所以它可以作为一般食品防腐剂以延长食品和饮料的保质期。流行病学研究表明，亚硫酸盐与心血管疾病如局部缺血性心脏病、心肌缺血、自发性高血压和低氧性肺动脉高压相关。另外，过量的亚硫酸盐可能造成一些人哮喘和过敏反应。因此，从事于食品添加剂的粮农组织和世界卫生组织联合专家委员会已经发布，可接受的每日摄入量应<0.7mg/kg体重。

为了减少和避免过量亚硫酸盐对生态环境及人类的危害，有效的监测分析是必不可少的，因此开发一种快速、便捷、灵敏有效的检测技术成为了一项新的挑战。传统的检测方法如电化学法，色谱法，流动注射分析以及滴定法通常需要麻烦的预处理并且耗时，这限制了其应用。用于检测亚硫酸盐的荧光探针由于其便利性，高灵敏度，快速响应和活细胞中的生物成像而引起研究人员的兴趣。特别地，乙酰丙酸酯保护的羟基可用于通过乙酰丙酸裂解检测亚硫酸盐。它显示出高灵敏度和选择性。然而，这些探针的缺点在于不满意的检测限和水溶性差。香豆素作为最优秀的荧光团之一，被发现具有良好的水溶性，优异的功能，扩展的光谱范围和完美的光化学性质，包括高荧光量子产率。

因此，本发明制备了基于香豆素衍生物和乙酰丙酸的新型荧光响应型传感材料。其合成用于选择性检测亚硫酸盐，具有快速响应的能力。该荧光传感材料的水溶性和生物相容性良好，可以实现在水溶液介质中对目标离子进行检测应用，也为生物细胞中目标离子的成像分析提供了前提。

发明内容

本发明旨在克服传统检测技术的限制，目的在于提供一种基于香豆素衍生物的荧光传感材料及其制备方法和用途，本发明涉及的传感材料能够很好的实现生物细胞中痕量SO₃^2-离子的有效检测，具有成本低，合成简单，响应快和检测灵敏度高等特点。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种基于香豆素衍生物的荧光传感材料，所述材料是由7-羟基香豆素和乙酰丙酸作为基础原料，二氯甲烷作为溶剂，N,N-二异丙基碳二亚胺是脱水剂，并且加入4-甲基氨基吡啶作为中和剂，经亲核反应制备荧光化学传感材料。

本发明还提供一种基于香豆素衍生物的荧光传感材料的制备方法，步骤如下：

(1)先称取乙酰丙酸和N,N-二异丙基碳二亚胺(DPTS)加入烧杯中，再加入二氯甲烷溶解搅拌，得到悬浮固体N,N-二异丙基碳脲，过滤，得乙酰丙酸酐的滤液；