[发明专利]一种双向荧光硫化氢探针及其应用

说明书

本发明公开了一种双向荧光硫化氢探针及其应用。通过以成熟稳定的锆基框架材料UiO‑66为实施载体，将氨基功能化的UiO‑66‑NH₂进行酰胺化修饰处理，获得了一个具有硫化氢双向荧光检测活性的新型探针材料UiO‑66‑MA。该探针材料可以基于组合式探测原理准确识别硫化氢分子，即分别通过S‑亲核加成以及S‑Cu亲和配位两种探测机理，相应地以荧光增强以和荧光猝灭的方式构建硫化氢的唯一性选择识别，实现对硫化氢的双向荧光定量传感。UiO‑66‑MA是首个基于组合式探测原理的双向荧光硫化氢探针材料。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及一种双向荧光硫化氢探针及其应用。

背景技术

硫化氢广泛存在于各类工业生产活动中，是公认的环境危害物之一。近年来的研究表明，硫化氢还是一种重要的内源性指标因子，可以在生物体内经酶催化分解生物硫醇类物质后产生，而硫化氢在生物体内的含量及分布是诊断众多生理疾病，是包括阿尔兹海默症在内等生理疾病的重要前期指标。因此，构建开发新型的传感材料，快速准确的检测硫化氢的含量具有重要的现实意义。

为了构建具有理想选择性的高效传感器，人们开发设计了很多基于硫化氢特征反应的探针，分别通过叠氮/硝基类化合物还原，亲核加成、金属硫化物沉淀等不同原理实现了一定程度上的选择性检测。然而，由于生物硫醇类物质天然具有与硫化氢十分类似的化学反应活性，因此从根本上还是难以彻底避免各类干扰性物质对检测结果的影响。虽然不管基于何种反应类型所设计开发的探针材料都存在各类固有的缺陷，然而不同的传感原理所导致的缺陷种类各有不同，如果能够借助多种检测原理获得双重检测结果，则可以通过交叉比对的方式消除干扰误差影响，实现高选择性硫化氢检测传感。

发明内容

为了解决由于生物硫醇类物质与硫化氢具有十分类似的化学反应活性，从而导致对硫化氢检测结果的影响，本发明以成熟稳定的锆基框架材料UiO-66为载体，将氨基功能化的UiO-66-NH₂进行酰胺化修饰处理，获得了一个具有硫化氢双向荧光检测活性的新型探针材料，该探针材料可以通过荧光增强和荧光猝灭的双重方式直接和间接定量识别硫化氢。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种双向荧光硫化氢探针，所述探针是通过对带有氨基的锆基框架材料进行酰胺化修饰后得到。

进一步地，所述带有氨基的锆基框架材料为UiO-66-NH₂，所述酰胺化修饰是采用马来酸酐与UiO-66-NH₂的氨基进行酰胺化反应。

上述双向荧光硫化氢探针在硫化氢识别中的应用。

进一步地，所述硫化氢识别是指双向荧光硫化氢探针先发生荧光增强识别硫化氢，然后再通过加入Cu²⁺离子发生荧光猝灭对硫化氢识别进行第二重验证。

上述双向荧光硫化氢探针在硫化氢定量检测中的应用。

上述双向荧光硫化氢探针在制备硫化氢传感器中的应用。

有益效果：本发明的双向荧光硫化氢探针材料可以基于组合式探测原理准确识别硫化氢分子，即分别通过S-亲核加成以及S-Cu亲和配位两种探测机理，相应地以荧光增强以及荧光猝灭的方式选直接和间接择性定量识别硫化氢，实现对硫化氢的双向荧光定量传感。

附图说明

图1为本发明中探针材料UiO-66-MA的合成及双向荧光传感实施过程示意图。

图2为本发明中电子显微镜照片对比。其中：A为UiO-66-NH₂，B为UiO-66-MA，C为UiO-66-MA/H₂S，D为UiO-66-MA/H₂S+Cu²⁺。