[发明专利]可视化检测次氯酸根的比率荧光纳米探针及其制备与应用

说明书

本发明公开了可视化检测次氯酸根的比率荧光纳米探针及其制备与应用，该荧光纳米探针是以根据现有技术制备的聚环氧乙烷‑共‑聚苯乙烯、4‑(1,2,2‑三苯基乙烯基)苯乙酮和5‑硝基水杨醛为原料制备的一种新型比率荧光纳米探针。该荧光纳米探针能在纯水溶液中实现对次氯酸根的高选择性和高灵敏度快速比率检测。相比于现有的荧光检测技术，本发明得到的荧光纳米探针具有对次氯酸根的高选择性比率快速响应和可视化检测，可有效避免聚集诱导荧光猝灭现象，优良的生物相容性和水分散性，且投入成本较低，合成路线简单等优点，适于放大合成和实际生产应用，在分析化学、生命科学、以及环境科学等技术领域有着巨大的应用前景。

技术领域

技术领域

本发明属于化学材料制备及分析检测技术领域，具体地说，涉及可视化检测次氯酸根的比率荧光纳米探针及其制备与应用。

背景技术

次氯酸根是广泛存在于生物细胞中一种非常重要的活性氧物种，在生物系统的氧化应激过程中扮演者重要的角色，但因为其活性较高、含量较低、分布不均等特点，去探索他们在生物体内的功用变得尤为重要。此外，次氯酸根也被广泛应用到生活用水的消毒处理，例如自来水消毒，泳池水消毒等。联合国卫生组织指出，对于这些生活用水的处理，其有效自由氯浓度不能小于0.2 mg/L（5.6 µM），因为次氯酸根的强氧化性和漂白性，长期接触会对生物体造成不利的影响。因此，开发一种可视化检测次氯酸根的荧光纳米探针，进一步应用到实际样品中次氯酸根的可视化检测是非常重要的。

目前，已经发展起来的检测次氯酸根的方法很多，但是主要以小分子探针为主。然而，涉及到小分子探针，首先是小分子探针大多数在纯有机溶剂或者混合溶剂中工作，因为有机溶剂的生物毒性限制了它们的可应用性；其次是目前已经发展的小分子荧光探针因为彼此之间的π-π相互作用导致聚集诱导荧光猝灭（ACQ），进一步限制了可应用性，这也导致这类探针在实际检测中运用的可行性降低。虽然目前已经发展了一些检测次氯酸的比率荧光纳米探针（如中国专利CN201610689409.8，CN201610834650.5），但是这些荧光纳米探针仍然没有解决ACQ的缺陷，并且对于碱性环境下存在的次氯酸根不能做到有效的检测。近年来，基于聚集诱导发光（AIE）效应的荧光纳米探针因其优异的水溶性、可有效避免ACQ、低细胞毒性、无有机溶剂残留、可设计性强、高灵敏度、高选择性等优点，受到了越来越多的关注，在化学、医学和环境科学等研究领域显示了极其广阔的应用前景。针对于上述问题，基于AIE的荧光纳米探针（CN201810983228.5）已经被报道，在这个工作中，只是针对于酸性环境下的次氯酸响应。但是日常生活中的水环境均为pH为7左右的中性环境，这就导致其在环境和日常生活中的检测应用受到很大的限制。因此，发明一种简单、低成本、优良的水溶性、生物毒性低、可有效避免ACQ、能在中性环境下高效快速的可视化检测技术具有相当重要的现实意义和应用前景。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供可视化检测次氯酸根的比率荧光纳米探针及其制备与应用，该荧光纳米探针以根据现有技术制备的聚环氧乙烷-共-聚苯乙烯（CN201810983228.5）、4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯乙酮（J. Org. Chem.,2006, 71(26), 9873-9876），5-硝基水杨醛为原料制备。进一步应用研究表明，该荧光纳米探针能够实现对次氯酸根的高灵敏度、高选择性的快速比率检测和可视化检测。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

可视化检测次氯酸根的比率荧光纳米探针，由产物1和聚环氧乙烷-共-聚苯乙烯在水中共沉淀而成，所述产物1的结构式为：

式中R为NO₂，H中的一种。

根据专利CN201810983228.5制备的聚环氧乙烷-共-聚苯乙烯的结构式为：