[发明专利]一种硫化氢检测分子探针、制备方法、检测用品和应用

说明书

本发明公开了一种硫化氢检测分子探针、制备方法、检测用品和应用。该硫化氢检测分子探针的化学结构如式I，所述检测用品为包含上述分子探针的检测试纸、检测试剂或检测试剂盒。该分子探针水中可溶，无需添加有机试剂，对硫化氢检测灵敏度高、响应速度快，可以制备为检测试纸、检测试剂、检测试剂盒等多种形式，应用于不同的检测环境，均可以有效检出硫化氢，并且该类检测探针的合成方法简便，易操作。

技术领域

本发明涉及一种硫化氢检测分子探针、制备方法、检测用品和应用，尤其涉及一种检测灵敏度高、响应速度快的硫化氢检测分子探针、制备方法、检测用品和应用。

背景技术

硫化氢(H₂S)是一种高毒性、无色、具有臭鸡蛋气味的气体，可溶于水、乙醇及甘油中，化学性质不稳定。硫化氢为易燃危险气体化学品，能与空气混合形成爆炸性混合气体，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。硫化氢也是一种强烈的神经毒素，对粘膜有强烈刺激作用，吸入少量高浓度硫化氢可快速致命，低浓度的硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响。研究发现，储能用锂离子电池在发生热失控的初期，有机电解液会在电池内部发生无氧分解产生硫化氢等气体，并且能在电池安全阀打开之前扩散到环境中。因此，对硫化氢进行实时监测，可作为评估电池状态、指示设备安全的一种有效手段。

分子探针是一类具有发色基团(C)和识别基团(R)(或结合基团)结构的分子。其中，识别基团能够与诸多活性小分子发生特异性反应，并将所识别的气体分子信息传递给发色基团并表达出可直接感知的色变或荧光信号。利用分子探针进行特征气体探测具有低成本、高灵敏度、免驱动等显著优势，且反应前后的光学变化还可通过光纤进行信号的远距离传输，从而能够对复杂环境内部活性小分子进行检测。

现有探针均针对活细胞内检测硫化氢设计，其分子往往具有较小的结构和一定的亲水亲油平衡常数以适应生理环境。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种硫化氢检测分子探针，第二目的是提供所分子探针的制备方法，第三目的是提供一种包含所述分子探针的检测用品，第四目的是提供所述分子探针在制备硫化氢检测用品中的应用，第五目的是提供所述检测用品在检测硫化氢中的应用。

技术方案：本发明的硫化氢检测分子探针具有式I的结构：

其中：A为或化学键；n为5-100的整数。

优选，所述分子探针结构中：n为21-100的整数。

进一步优选，所述分子探针为以下任一化合物：

上述分子探针以萘酰亚胺为母体，以PEG链为保湿基团，以2,4-二硝基苯磺酸酯作为识别基团。在分子探针结构中引入PEG结构，可提高探针的水溶性，从而增加探针在水溶液中检测硫化氢的灵敏度及响应速度；也可增加探针在滤纸、薄膜等载体材料上的吸附力，以及在干燥环境中保湿和吸收硫化氢分子的能力。该探针分子能通过其颜色及荧光的变化信号指示环境中硫化氢分子的存在及浓度信息；上述分子探针理化性质稳定，吸附在载体材料上之后也具有稳定的性质，易于保存，可有效检测复杂环境中的微量硫化氢。

上述分子探针通过以下任一方法制备得到：

方法一：

化合物1经酰化、羟基化、酰化和加成反应得到化合物I；

方法二：

化合物1经酰化、羟基化和酰化反应得到化合物I；

其中，n的定义如前所述。

将上述的分子探针添加硫化氢检测可接受的载体，可制备为用于检测硫化氢的检测用品；所述的检测用品具体为检测试纸、检测试剂或检测试剂盒。