[发明专利]一种含酰胺基团荧光探针对Hg2+

说明书

本发明公开了一种含酰胺基团的Hg²⁺荧光探针及使用方法。本发明是要解决现有的识别汞离子的荧光探针主体合成繁琐、水溶解性差、适用pH范围窄、选择性不高，易受其他阳离子（Au³⁺，Fe²⁺，Fe³⁺和Cu²⁺）干扰的问题。我们发现本发明的探针在HEPES水溶液中能够与Hg²⁺形成稳定的络合物，使主体探针荧光淬灭。在实验条件下，常见的金属离子对Hg²⁺检测没有明显的干扰。对Hg²⁺检测的适用pH值为2.0~11.8，响应时间为14 min，Hg²⁺的检出限能够达到0.65 nM。本发明的含酰胺基团的荧光探针可在水溶液中荧光检测Hg²⁺，绿色环保，具有极高的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种Hg²⁺荧光探针及其使用方法。

背景技术

由于化石燃料燃烧，固体废物焚烧，化学工业和金属冶炼，汞在空气、水和土壤中广泛存在。正如我们所知道的那样，汞是最危险和最有毒的重金属之一，因为它与酶和蛋白质中硫醇基团的亲和力高，破坏细胞的功能，从而会导致大量的健康问题，如认知障碍，脑和神经损伤。人类在不同的环境下接触不同形式的汞，其中无机汞和甲基汞毒性最大。汞的无机盐腐蚀皮肤、眼睛和胃肠道，如果摄取可能会诱发肾毒性。因此，对汞离子的检测有非常重要的意义。

近年来，越来越多科研工作者设计研究识别汞离子的荧光探针。例如MuraliKrishna Pola等人在Dyes and Pigments 上公开的文章《A fully-aqueous red-fluorescent probe for selective optical sensing of Hg²⁺ and its application inliving cells》中通过5步反应合成出一种识别Hg²⁺的荧光探针；Kumaresh Ghosh等人在NewJournal of Chemistry上公开的文章《Piperazine-based simple structure forselective sensing of Hg²⁺ and glutathione and construction of logic circuitmimicking INHIBIT gate》在四氢呋喃和水的混合溶液中实现对Hg²⁺的识别；Jiao Yuan-Hong等人在Chinese Journal of Inorganic Chemistry上公开的文章《A Benzothiazole-Derived Fluorescent Probe for Detecting Hg(II) in Live Cells》实现在中性pH条件下对Hg²⁺的识别检测；Rosario Martinez等人在Tetrahedron上公开的文章《A new bis(pyrenyl)azadiene-based probe for the colorimetric and fluorescent sensing ofCu(II) and Hg(II)》中主体化合物除了可以识别汞离子外，还对二价铜离子具有识别性能。

根据目前文献报道的对于汞离子荧光探针的研究，主要存在以下四个缺陷：

1.识别汞离子的荧光探针主体合成繁琐；

2.探针主体在水溶液中溶解性差，只能实现在有机溶剂中检测汞离子；

3.识别汞离子探针的适用pH范围窄；

4.探针对汞离子的识别选择性不高，易受其他阳离子（Au³⁺，Fe²⁺，Fe³⁺和Cu²⁺）的干扰。

发明内容