[发明专利]一种基于苯并噻唑的可视化检测肼的荧光探针及其制备方法和用途

说明书

【技术领域】

本发明涉及环境分析、生物分析检测领域，具体涉及一种基于苯并噻唑的可视化检测肼的荧光探针及其制备方法和用途。

【背景技术】

肼(N₂H₄)又称联氨，是一种有强还原性的化工原料，在工业生产中有着广泛的应用，可用来生产防腐剂、抗氧剂、除草剂和植物生长调节剂等。另外，N₂H₄具有很高的燃烧热，可用作火箭和燃料电池的燃料。然而N₂H₄是一种有毒物质，在生产、运输应用过程中的泄露会导致对环境的污染。在活体细胞中没有内生的肼，但是肼可以通过呼吸或皮肤接触而被人体吸收，对人体的肝脏、肺、肾脏和中枢神经系统造成严重的破坏。考虑到肼对人体的危害，美国环保署已经将肼列为可能的致癌物质之一，它的含量在很低值(10ppb)时就可能引发癌症。因此，实现对环境和生物样品中微量肼含量的准确检测具有重要的研究意义。

传统的肼的分析方法如化学发光、气相色谱、液相色谱和电位滴定等，存在耗时，操作繁琐等弊端。荧光探针检测法简便快捷，能实时监测，在灵敏度和选择性等方面均有突出优点，受到了人们越来越多的重视。虽然报道了一些用于检测肼的荧光探针，但由于它们存在灵敏度低，抗干扰能力差，响应慢等缺陷，影响了其在复杂环境下对肼的检测。

【发明内容】

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种合成步骤简单、使用方便、灵敏度高、抗干扰能力强、响应快、低成本的可视化检测肼的荧光探针及其制备方法和用途。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于苯并噻唑的可视化检测肼的荧光探针，我们将其命名为ZY9，其特征在于其分子式为C₂₁H₁₂N₂O₂S，结构式如下：

本发明还提供了所述探针ZY9的制备方法，其特征在于包括如下步骤：以冰醋酸为溶剂，将2-(4-氨基苯基)苯并噻唑和邻苯二甲酸酐按摩尔比1:1～1:3混合，120℃回流反应6～15小时后，将反应液置于冰水中冷却，减压抽滤，所得固体再用冰水淋洗2～3次，即得目标探针ZY9化合物。

所述探针ZY9的合成路线如下：

本发明还提供了所述探针ZY9在肼检测中的用途。

本发明的荧光探针ZY9可与肼发生反应，荧光显著增强(约增强20倍)，为荧光“关-开”型响应，能大大消除检测时检测条件差异对结果的影响，提高检测的灵敏度；此外，探针ZY9在加入肼前后伴随着无色到亮蓝色的荧光颜色变化，从而实现对肼的可视化检测；荧光探针ZY9对肼具有较好的选择性，其它的分析物(K⁺,Ca²⁺,Na⁺,Mg²⁺,Zn²⁺,Fe³⁺,Fe²⁺,Ni²⁺,Co²⁺,Mn²⁺,Cu²⁺,F^-,Cl^-,Br^-,I^-,S^2-,SO₄^2-,SCN^-,CO₃^2-,SO₃^2-,NO₃^-,Ac^-,NO₂^-,NH₃·H₂O,H₂O₂,N₂H₄,NH₂CONH₂)均不能导致其荧光发生明显的变化，抗干扰能力强。

综上，本发明的有益效果在于：(1)探针的合成一步就可完成，产率高，纯化简单，制备成本低廉；(2)探针的稳定性好，可长期保存使用；(3)探针对肼具有较好的选择性和灵敏度，抗干扰能力强，响应快；(4)检测过程简单快捷，无需大型检测仪器，能进行可视化检测，在生物和环境领域具有广阔的应用前景。

【附图说明】

图1为实施例2中探针ZY9对各种检测物种的荧光响应图；