CN111307778A - 一种铜离子半定量检测试纸的制备方法及检测方法 - Google Patents
一种铜离子半定量检测试纸的制备方法及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111307778A CN111307778A CN202010243624.1A CN202010243624A CN111307778A CN 111307778 A CN111307778 A CN 111307778A CN 202010243624 A CN202010243624 A CN 202010243624A CN 111307778 A CN111307778 A CN 111307778A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- semi
- rhodamine
- copper ion
- test paper
- filter paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- IUNJCFABHJZSKB-UHFFFAOYSA-N 2,4-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=C(C=O)C(O)=C1 IUNJCFABHJZSKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- QUMMHDKUYXGXQJ-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3',6'-bis(ethylamino)-2',7'-dimethylspiro[isoindole-3,9'-xanthene]-1-one Chemical compound NN1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(C)=C(NCC)C=C1OC1=C2C=C(C)C(NCC)=C1 QUMMHDKUYXGXQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 19
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 17
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 14
- VYXSBFYARXAAKO-WTKGSRSZSA-N chembl402140 Chemical compound Cl.C1=2C=C(C)C(NCC)=CC=2OC2=C\C(=N/CC)C(C)=CC2=C1C1=CC=CC=C1C(=O)OCC VYXSBFYARXAAKO-WTKGSRSZSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 8
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- 238000012113 quantitative test Methods 0.000 claims description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 46
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 17
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000004770 neurodegeneration Effects 0.000 description 3
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 3
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 description 2
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 208000019995 familial amyotrophic lateral sclerosis Diseases 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000036403 neuro physiology Effects 0.000 description 2
- 230000007171 neuropathology Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000002972 Hepatolenticular Degeneration Diseases 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000008948 Menkes Kinky Hair Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 208000012583 Menkes disease Diseases 0.000 description 1
- 208000024777 Prion disease Diseases 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000018839 Wilson disease Diseases 0.000 description 1
- 229910000928 Yellow copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- IWWWBRIIGAXLCJ-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-[3-(ethylamino)-6-ethylimino-2,7-dimethylxanthen-9-yl]benzoate Chemical group C1=2C=C(C)C(NCC)=CC=2OC2=CC(=NCC)C(C)=CC2=C1C1=CC=CC=C1C(=O)OCC IWWWBRIIGAXLCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000013632 homeostatic process Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N21/643—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" non-biological material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，制备空白滤纸条，将空白滤纸条放入稀盐酸中浸泡，然后使用蒸馏水洗涤至中性，真空干燥后，使用荧光探针溶液浸泡滤纸条，浸泡完全后再次真空干燥，得到铜离子半定量检测试纸，还公开了一种铜离子含量的检测方法，本发明无需对含铜离子水样进行前处理过程，无需使用大型仪器，成本低、检测速度快、抗干扰能力强、检测限低，本发明对铜离子的检测下限值可达10‑6M浓度水平，试纸显色与铜离子浓度呈现较好的半定量关系，适用范围较广。
Description
技术领域
本发明属于有机荧光染料与应用技术领域，涉及一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，还涉及一种检测铜离子含量的方法。
背景技术
铜及相关的d-族元素，在神经生理学和神经病理学中具有重要作用。铜是人体中含量第三位的过渡金属元素，其异常积累会引发生物体中不受控制的氧化还原反应，成为神经退行性疾病的致病诱因。铜动态平衡的中断在许多神经退化性疾病中都有所涉及，比如阿尔茨海默氏病(AD)、朊病毒疾病、帕金森氏病(PD)、家族性肌萎缩侧索硬化病(fALS)、门克斯病、威尔逊病等(Waggoner,D.J.；Bartnikas,T.B.；Gitlin,J.D.Neurobiology ofDisease,1999,6,221-230.Brown,D.R.；Kozlowski,H.Dalton Transactions,2004,13,1907-1917.Donnelly,P.S.；Xiao,Z.；Wedd,A.G.Current Opinion in Chemical Biology,2007,11,128-133.Millhauser,G.L.Accounts of Chemical Research,2004,37,79-85.)。因此，有效检测空气、土壤、水体中Cu2+的含量，快速监测及判断Cu2+是否呈现过量分布，对于生态环境及人体健康具有深远意义的影响。同时，实现Cu2+的即时标记、实时示踪与动态含量检测，是进一步从神经生理学和神经病理学角度研究其不正常的调控作用与一系列神经退化性疾病关系的首要前提。
针对金属离子的诸多检测手段中，有机小分子荧光探针技术可以将分子识别作用通过多种机理，如PET、ICT、FRET等，转化为可调控的荧光信号，因而受到广泛关注。在金属离子的识别和检测过程中，小分子荧光探针除了表现出响应迅速、选择性高等特性，还具有检出限低、线性响应、检测过程直观可视等优势。结合水体中Cu2+含量检测的实际分析工作需求，如何成功地应用小分子荧光探针技术实现Cu2+快速定性、半定量检测，将具有广泛的应用现状和前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，能够快速定性、半定量检测Cu2+含量。
本发明的另一目的是提供一种检测铜离子含量的方法。
本发明所采用的技术方案是，一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，其特征在于，制备空白滤纸条，将空白滤纸条放入稀盐酸中浸泡，然后使用蒸馏水洗涤至中性，真空干燥后，使用荧光探针溶液浸泡滤纸条，浸泡完全后再次真空干燥，得到铜离子半定量检测试纸。
荧光探针溶液，具体按照以下步骤制备：
步骤1，向罗丹明6G中加入无水乙醇，混合均匀，滴加水合肼，滴加完成后，在75～80℃下加热回流，待溶液变为粉色时结束反应，然后对溶液进行减压抽滤，将抽滤得到的滤渣使用无水乙醇洗涤多次，得到罗丹明6G酰肼；
步骤2，向罗丹明6G酰肼中加入2,4-二羟基苯甲醛，再放入无水乙醇中，混合均匀后加热回流，至溶液中有沉淀产生时，停止反应，然后进行减压抽滤，将沉淀用无水乙醇洗涤三次，然后真空干燥；
步骤3，以乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，对干燥后的沉淀进行柱色谱分离，旋干溶剂，得到荧光探针材料。
空白滤纸条的尺寸为5cmⅹ1cm，稀盐酸的浓度为2～2.5mol/L，荧光探针溶液的浓度为0.01～0.05mol/L。
步骤1中，向罗丹明中加入无水乙醇，直至罗丹明完全溶解后停止，罗丹明和水合肼的摩尔比为1:10～12，水合肼浓度为体积分数98％，回流时间3～4h。
步骤2中，罗丹明6G酰肼和2,4-二羟基苯甲醛的摩尔比为1:1.2～1.5，无水乙醇的添加量以完全溶解罗丹明6G酰肼为准，回流温度为75～80℃，回流时间为2～4h。
步骤3中，洗脱剂乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1。
本发明所采用的另一技术方案是，一种半定量检测铜离子含量的方法，在铜离子半定量检测试纸上滴加未知浓度的铜离子溶液，通过与标准试纸色卡的比色，进行铜离子浓度的半定量检测。
滴加的铜离子溶液的浓度为0～10-5mol/L。
本发明的有益效果是，本发明基于能够通过分子内开-关环结构转变进行铜离子特异性识别的罗丹明6G母核结构，得到一种特异性识别铜离子的荧光探针材料，借助于识别作用前后罗丹明6G表现出与铜离子浓度相关的颜色转变，应用试纸比色手段，实现水体系中铜离子含量的半定量检测，本发明无需对含铜离子水样进行前处理过程，无需使用大型仪器，成本低、检测速度快、抗干扰能力强、检测限低，本发明对铜离子的检测下限值可达10-6M浓度水平，试纸显色与铜离子浓度呈现较好的半定量关系，适用范围较广，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明铜离子荧光探针材料在水溶液环境中、其他金属离子与铜离子共存条件下探针的铜离子选择性图；
图2是本发明铜离子荧光探针材料定量检测铜离子浓度的线性关系的示意图；
图3是本发明铜离子荧光探针材料定量检测铜离子浓度的Stern-Volmer方程线性关系拟合的示意图；
图4是本发明铜离子荧光探针材料在复杂水溶液环境中其光学性能对pH的稳定性的示意图；
图5是本发明铜离子荧光探针材料光学性能对时间的稳定性的示意图；
图6是本发明滴加不同浓度数量级的铜离子溶液后、铜离子半定量检测试纸的颜色对比图；
图7是本发明制备铜离子荧光探针材料的反应合成路线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，制备空白滤纸条，将空白滤纸条放入稀盐酸中浸泡，然后使用蒸馏水洗涤至中性，真空干燥后，使用荧光探针溶液浸泡滤纸条，浸泡完全后再次真空干燥，得到淡黄色的铜离子半定量检测试纸；
其中，空白滤纸条的尺寸为5cmⅹ1cm，稀盐酸的浓度为2～2.5mol/L，荧光探针溶液的浓度为0.01～0.05mol/L。
荧光探针溶液，具体按照以下步骤制备：
步骤1，向罗丹明6G中加入无水乙醇，混合均匀，滴加水合肼，滴加完成后，在75～80℃下加热回流，待溶液变为粉色时结束反应，然后对溶液进行减压抽滤，将抽滤得到的滤渣使用无水乙醇洗涤多次，得到罗丹明6G酰肼；
步骤2，向罗丹明6G酰肼中加入2,4-二羟基苯甲醛，再放入无水乙醇中，混合均匀后加热回流，至溶液中有沉淀产生时，停止反应，然后进行减压抽滤，将沉淀用无水乙醇洗涤三次，然后真空干燥；
步骤3，以乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，对干燥后的沉淀进行柱色谱分离，旋干溶剂，得到荧光探针材料；
步骤1中，向罗丹明中加入无水乙醇，直至罗丹明完全溶解后停止，罗丹明和水合肼的摩尔比为1:10～12，水合肼浓度为体积分数98％，回流时间3～4h。
步骤2中，罗丹明6G酰肼和2,4-二羟基苯甲醛的摩尔比为1:1.2～1.5，无水乙醇的添加量以完全溶解罗丹明6G酰肼为准，回流温度为75～80℃，回流时间为2～4h。
步骤3中，洗脱剂乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1。
下面对本发明制备的荧光探针材料进行讨论：
(1)离子共存环境中探针对Cu2+的特异性识别：
准备编号为1～18的比色管，均加入4mL，浓度为10μmol/L的荧光探针溶液，再依次分别加入5mL，浓度为10μmol/L的不同的金属离子，测定不同金属离子的比色管在荧光最大发射波长557nm处的荧光强度，之后向编号为1～18的比色管中依次加入1mL，浓度为10μmol/L的Cu2+溶液，再次测定比色管在荧光最大发射波长557nm处的荧光强度；
图1中为向比色管中加入荧光探针材料和18种不同的金属离子，在离子共存环境中探针对Cu2+的特异性识别作用的柱形图，加入的金属离子分别为1号：K+，2号：Na+，3号：Ca2 +，4号：Mg2+，5号：Ba2+，6号：Al3+，7号：Ni2+，8号：Pb2+，9号：Mn2+，10号：Cr3+，11号：Co2+，12号：Ag+，13号：Zn2+，14号：Fe3+，15号：Cd2+，16号：Sn2+，17号：Hg2+，18号：Cu2+，图1的1～18组编号中，左侧柱形为Cu2+加入之前，含有不同金属离子的各个比色管在波长557nm处的相对荧光强度，右侧为Cu2+加入之后，不同金属离子与Cu2+共存时的各个比色管在波长557nm处的相对荧光强度。
(2)探针检测铜离子浓度的线性关系：
准备编号为1～11的比色管，均加入1mL，浓度为10μmol/L的荧光探针溶液，再依次分别加入1mL，浓度分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10μmol/L的Cu2+溶液，测定不同Cu2+浓度比色管在荧光最大发射波长557nm处的荧光强度。
图2为检测铜离子浓度的线性关系的示意图，分别测定不同Cu2+浓度的比色管在荧光最大发射波长557nm处的荧光强度；
图3对图2中荧光最大发射波长557nm处的荧光强度按照Stern-Volmer方程F/F0＝1+K·C做出数值换算，其中，F为加入Cu2+之后测的荧光强度，F0为未加入Cu2+的探针荧光强度，C为Cu2+的浓度，K为荧光系数，再作出线性拟合，确定荧光探针材料进行Cu2+浓度定量测定的直线方程。
(3)探针-Cu2+的pH稳定性及时间稳定性：
配制以0.2个pH单位为间隔、pH为5.5～7.5的H2PO4 --HPO4 2-缓冲溶液，向编号为1～11的比色管中依次加入1mL，浓度为10μmol/L的探针溶液和2mL，浓度为0.1mol/L，不同pH的H2PO4 --HPO4 2-缓冲溶液，测定探针溶液在不同pH环境中、最大发射波长557nm处的荧光强度，然后向编号为12～22的比色管中加入1mL，浓度为0～10μmol/L的Cu2+溶液、1mL，浓度为10μmol/L的荧光探针溶液和2mL，浓度为0.1mol/L，不同pH值的磷酸缓冲溶液，测定探针-Cu2+在不同pH环境中、最大发射波长557nm处的荧光强度；
其中，H2PO4 --HPO4 2-缓冲溶液的pH分别为5.5、5.7、5.9、6.1、6.3、6.5、6.7、6.9、7.1、7.3、7.5，Cu2+溶液的浓度分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10μmol/L。
如图4所示，分别测定探针及探针-Cu2+在不同pH环境中的荧光强度，确定荧光探针材料对Cu2+的特异性识别作用在不同pH环境中的稳定性；
如图5所示，以1min为时间间隔，测定探针-Cu2+体系的荧光强度，确定荧光探针材料对Cu2+的特异性识别作用随时间的稳定性；
本发明还提供了一种半定量检测铜离子含量的方法，在制备的铜离子半定量检测试纸上滴加未知浓度的铜离子的溶液，得到如图6所示的显现不同颜色的铜离子半定量检测试纸，通过与标准试纸色卡的比色，进行铜离子浓度的半定量检测，能够迅速得到未知浓度铜离子溶液的半定量浓度数值，分别处于0、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5mol/L数量级。
实际向铜离子半定量检测试纸上滴加的铜离子溶液的浓度依次为0、1.21ⅹ10-1、0.97ⅹ10-2、1.13ⅹ10-3、1.39ⅹ10-4、0.89ⅹ10-5mol/L。
如图7所示，是荧光探针材料的反应合成路线图。
实施例1
一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，具体按照以下步骤制备：
制备5cmⅹ1cm空白滤纸条，将空白滤纸条放入浓度为2mol/L稀盐酸中浸泡，然后使用蒸馏水洗涤至中性，真空干燥后，使用浓度为0.05mol/L荧光探针溶液浸泡滤纸条，浸泡完全后再次真空干燥，得到铜离子半定量检测试纸。
制备荧光探针溶液，向罗丹明6G中加入无水乙醇，直至罗丹明完全溶解后停止，混合均匀，滴加水合肼，罗丹明和水合肼的摩尔比为1:10，滴加完成后，在80℃下加热回流3h，待溶液变为粉色时结束反应，然后对溶液进行减压抽滤，将抽滤得到的滤渣使用无水乙醇洗涤多次，得到罗丹明6G酰肼；
向罗丹明6G酰肼中加入2,4-二羟基苯甲醛，罗丹明6G酰肼和2,4-二羟基苯甲醛的摩尔比为1:1.5，再放入无水乙醇中，无水乙醇的添加量以完全溶解罗丹明6G酰肼为准，混合均匀后加热回流2h，回流温度为80℃，至溶液中有沉淀产生时，停止反应，然后进行减压抽滤，将沉淀用无水乙醇洗涤三次，然后真空干燥；
以乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，对干燥后的沉淀进行柱色谱分离，乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1，旋干溶剂，得到荧光探针材料。
实施例2
一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，具体按照以下步骤制备：
制备5cmⅹ1cm空白滤纸条，将空白滤纸条放入浓度为2.5mol/L稀盐酸中浸泡，然后使用蒸馏水洗涤至中性，真空干燥后，使用浓度为0.05mol/L荧光探针溶液浸泡滤纸条，浸泡完全后再次真空干燥，得到铜离子半定量检测试纸。
制备荧光探针溶液，向罗丹明6G中加入无水乙醇，直至罗丹明完全溶解后停止，混合均匀，滴加水合肼，罗丹明和水合肼的摩尔比为1:12，滴加完成后，在75℃下加热回流4h，待溶液变为粉色时结束反应，然后对溶液进行减压抽滤，将抽滤得到的滤渣使用无水乙醇洗涤多次，得到罗丹明6G酰肼；
向罗丹明6G酰肼中加入2,4-二羟基苯甲醛，罗丹明6G酰肼和2,4-二羟基苯甲醛的摩尔比为1:1.2，再放入无水乙醇中，无水乙醇的添加量以完全溶解罗丹明6G酰肼为准，混合均匀后加热回流4h，回流温度为75℃，至溶液中有沉淀产生时，停止反应，然后进行减压抽滤，将沉淀用无水乙醇洗涤三次，然后真空干燥；
以乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，对干燥后的沉淀进行柱色谱分离，乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1，旋干溶剂，得到荧光探针材料。
实施例3
一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，具体按照以下步骤制备：
制备5cmⅹ1cm空白滤纸条，将空白滤纸条放入浓度为2.4mol/L稀盐酸中浸泡，然后使用蒸馏水洗涤至中性，真空干燥后，使用浓度为0.03mol/L荧光探针溶液浸泡滤纸条，浸泡完全后再次真空干燥，得到铜离子半定量检测试纸。
制备荧光探针溶液，向罗丹明6G中加入无水乙醇，直至罗丹明完全溶解后停止，混合均匀，滴加水合肼，罗丹明和水合肼的摩尔比为1:10～12，滴加完成后，在78℃下加热回流3.6h，待溶液变为粉色时结束反应，然后对溶液进行减压抽滤，将抽滤得到的滤渣使用无水乙醇洗涤多次，得到罗丹明6G酰肼；
向罗丹明6G酰肼中加入2,4-二羟基苯甲醛，罗丹明6G酰肼和2,4-二羟基苯甲醛的摩尔比为1:1.4，再放入无水乙醇中，无水乙醇的添加量以完全溶解罗丹明6G酰肼为准，混合均匀后加热回流3h，回流温度为78℃，至溶液中有沉淀产生时，停止反应，然后进行减压抽滤，将沉淀用无水乙醇洗涤三次，然后真空干燥；
以乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，对干燥后的沉淀进行柱色谱分离，乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1，旋干溶剂，得到荧光探针材料。
实施例4
一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，具体按照以下步骤制备：
制备5cmⅹ1cm空白滤纸条，将空白滤纸条放入浓度为2mol/L稀盐酸中浸泡，然后使用蒸馏水洗涤至中性，真空干燥后，使用浓度为0.02mol/L荧光探针溶液浸泡滤纸条，浸泡完全后再次真空干燥，得到铜离子半定量检测试纸。
制备荧光探针溶液，向罗丹明6G中加入无水乙醇，直至罗丹明完全溶解后停止，混合均匀，滴加水合肼，罗丹明和水合肼的摩尔比为1:12，滴加完成后，在75℃下加热回流3.5h，待溶液变为粉色时结束反应，然后对溶液进行减压抽滤，将抽滤得到的滤渣使用无水乙醇洗涤多次，得到罗丹明6G酰肼；
向罗丹明6G酰肼中加入2,4-二羟基苯甲醛，罗丹明6G酰肼和2,4-二羟基苯甲醛的摩尔比为1:1.5，再放入无水乙醇中，无水乙醇的添加量以完全溶解罗丹明6G酰肼为准，混合均匀后加热回流4h，回流温度为75℃，至溶液中有沉淀产生时，停止反应，然后进行减压抽滤，将沉淀用无水乙醇洗涤三次，然后真空干燥；
以乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，对干燥后的沉淀进行柱色谱分离，乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1，旋干溶剂，得到荧光探针材料。
Claims (8)
1.一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，其特征在于，制备空白滤纸条，将空白滤纸条放入稀盐酸中浸泡，然后使用蒸馏水洗涤至中性，真空干燥后，使用荧光探针溶液浸泡滤纸条，浸泡完全后再次真空干燥，得到铜离子半定量检测试纸。
2.根据权利要求1所述的一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，所述荧光探针溶液，具体按照以下步骤制备：
步骤1，向罗丹明6G中加入无水乙醇，混合均匀，滴加水合肼，滴加完成后，在75～80℃下加热回流，待溶液变为粉色时结束反应，然后对溶液进行减压抽滤，将抽滤得到的滤渣使用无水乙醇洗涤多次，得到罗丹明6G酰肼；
步骤2，向罗丹明6G酰肼中加入2,4-二羟基苯甲醛，再放入无水乙醇中，混合均匀后加热回流，至溶液中有沉淀产生时，停止反应，然后进行减压抽滤，将沉淀用无水乙醇洗涤三次，然后真空干燥；
步骤3，以乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，对干燥后的沉淀进行柱色谱分离，旋干溶剂，得到荧光探针材料。
3.根据权利要求1所述的一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，其特征在于，所述空白滤纸条的尺寸为5cmⅹ1cm，稀盐酸的浓度为2～2.5mol/L，荧光探针溶液的浓度为0.01～0.05mol/L。
4.根据权利要求2所述的一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，向罗丹明中加入无水乙醇，直至罗丹明完全溶解后停止，罗丹明和水合肼的摩尔比为1:10～12，水合肼浓度为体积分数98％，回流时间3～4h。
5.根据权利要求2所述的一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，罗丹明6G酰肼和2,4-二羟基苯甲醛的摩尔比为1:1.2～1.5，无水乙醇的添加量以完全溶解罗丹明6G酰肼为准，回流温度为75～80℃，回流时间为2～4h。
6.根据权利要求2所述的一种铜离子半定量检测试纸的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，洗脱剂乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1。
7.一种半定量检测铜离子含量的方法，其特征在于，在铜离子半定量检测试纸上滴加未知浓度的铜离子溶液，通过与标准试纸色卡的比色，进行铜离子浓度的半定量检测。
8.根据权利要求7所述的一种半定量检测铜离子含量的方法，其特征在于，滴加的铜离子溶液的浓度为0～10-5mol/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010243624.1A CN111307778A (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种铜离子半定量检测试纸的制备方法及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010243624.1A CN111307778A (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种铜离子半定量检测试纸的制备方法及检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111307778A true CN111307778A (zh) | 2020-06-19 |
Family
ID=71159073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010243624.1A Pending CN111307778A (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种铜离子半定量检测试纸的制备方法及检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111307778A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111830021A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-27 | 江西省农业科学院农产品质量安全与标准研究所 | 一种高选择性检测铜（ii）离子的试纸及其制备方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102156124A (zh) * | 2010-02-12 | 2011-08-17 | 广东省药品检验所 | 铅或铜离子类试纸在检测漂白增色剂残留中的应用 |
| CN102706873A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-10-03 | 北京理工大学 | 可视化的、便携快捷的汞离子检测试纸制备方法与应用 |
| CN103242825A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-14 | 郑州大学 | 一种基于罗丹明6G的Cu2+荧光探针分子及其制备方法 |
| CN103709321A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-09 | 聊城大学 | 增色检测Cu2+的罗丹明B基亲水聚合物探针及制备方法与应用 |
| CN104267028A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-01-07 | 郑州大学 | 一种基于罗丹明B的Cu2+探针及其制备方法 |
| CN104628735A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-20 | 袁泽利 | Cu2+和S2-离子检测探针、试纸及试液的制备方法 |
| CN104910316A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-16 | 郑州大学 | 一种高分子比色纳米薄膜材料及其制备方法以及用于Fe3+和焦磷酸根检测方面的应用 |
| CN106565728A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-19 | 天津师范大学 | 吡啶罗丹明6g荧光探针化合物及其制备方法与应用 |
| CN108358883A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-08-03 | 山西大学 | 一种检测氰根离子的试纸及其制备方法和应用 |
| CN108675990A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-10-19 | 齐齐哈尔大学 | 一种检测Cu2+的荧光探针、制备方法及荧光试纸条的制备和使用方法 |
| CN108822117A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-16 | 东华大学 | 一种铜离子罗丹明类紫外探针及其制备方法与应用 |
-
2020
- 2020-03-31 CN CN202010243624.1A patent/CN111307778A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102156124A (zh) * | 2010-02-12 | 2011-08-17 | 广东省药品检验所 | 铅或铜离子类试纸在检测漂白增色剂残留中的应用 |
| CN102706873A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-10-03 | 北京理工大学 | 可视化的、便携快捷的汞离子检测试纸制备方法与应用 |
| CN103242825A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-14 | 郑州大学 | 一种基于罗丹明6G的Cu2+荧光探针分子及其制备方法 |
| CN103709321A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-09 | 聊城大学 | 增色检测Cu2+的罗丹明B基亲水聚合物探针及制备方法与应用 |
| CN104267028A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-01-07 | 郑州大学 | 一种基于罗丹明B的Cu2+探针及其制备方法 |
| CN104628735A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-20 | 袁泽利 | Cu2+和S2-离子检测探针、试纸及试液的制备方法 |
| CN104910316A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-16 | 郑州大学 | 一种高分子比色纳米薄膜材料及其制备方法以及用于Fe3+和焦磷酸根检测方面的应用 |
| CN106565728A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-19 | 天津师范大学 | 吡啶罗丹明6g荧光探针化合物及其制备方法与应用 |
| CN108358883A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-08-03 | 山西大学 | 一种检测氰根离子的试纸及其制备方法和应用 |
| CN108675990A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-10-19 | 齐齐哈尔大学 | 一种检测Cu2+的荧光探针、制备方法及荧光试纸条的制备和使用方法 |
| CN108822117A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-16 | 东华大学 | 一种铜离子罗丹明类紫外探针及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| PINXIAN XI ET AL: ""A selective turn-on fluorescent sensor for Cu(II)and its application in imaging in living cells"" * |
| PINXIAN XI ET AL: ""A selective turn-on fluorescent sensor for Cu(II)and its application in imaging in living cells"", 《SENSORS AND ACTUATORS B:CHEMICAL》 * |
| ZHIHONG XU ET AL: ""A highly sensitive and selective colorimetric and off-on fluorescent chemosensor for Cu2+ based on rhodamine B derivative"" * |
| ZHIHONG XU ET AL: ""A highly sensitive and selective colorimetric and off-on fluorescent chemosensor for Cu2+ based on rhodamine B derivative"", 《SENSORS AND ACTUATORS B:CHEMICAL》 * |
| 李黎等: "试纸法快速检测工业废水中重金属铜离子", 《工业用水与废水》 * |
| 王烨: "一种铜离子试纸的制备方法", 《环境保护与循环经济》 * |
| 翟荣佳等: "一种罗丹明类Hg~(2+)和pH双功能荧光探针及其选择识别性能", 《化学世界》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111830021A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-27 | 江西省农业科学院农产品质量安全与标准研究所 | 一种高选择性检测铜（ii）离子的试纸及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Facile preparation of glutathione-stabilized gold nanoclusters for selective determination of chromium (III) and chromium (VI) in environmental water samples | |
| CN109942509B (zh) | 一种碱性条件下识别铜离子的荧光探针及其制备方法和应用 | |
| CN109593078B (zh) | N-丁基-4-羟基-1,8-萘二甲酰亚胺-3-甲醛-(2-吡啶)腙及应用 | |
| CN110118769B (zh) | 一种用于检测重金属离子的金纳米粒子及其制备方法 | |
| CN109142306A (zh) | 一种裸眼或荧光检测Ag+双菲并咪唑探针及使用方法 | |
| Aziz et al. | Detection of trace amounts of Hg2+ in different real samples based on immobilization of novel unsymmetrical tetradentate Schiff base within PVC membrane | |
| CN111707654A (zh) | 一种用于铜离子的比色和表面增强拉曼双传感分析方法及试剂 | |
| CN111307778A (zh) | 一种铜离子半定量检测试纸的制备方法及检测方法 | |
| CN113788788B (zh) | 一种荧光离子液体及其合成方法与应用 | |
| CN108440547B (zh) | 一种罗丹明6g席夫碱类荧光探针及其制备与应用 | |
| CN113087651B (zh) | 一种含有吲哚基团的化合物及其制备方法和应用 | |
| Li et al. | Gold nanoparticle-based colorimetric aptasensor for rapid detection of multiple mycotoxins in rice | |
| CN110627737B (zh) | 一种检测锌离子的水溶性苯并恶唑类荧光探针及制备方法和应用 | |
| Shahamirifard et al. | Design and construction of a new optical solid-state mercury (II) sensor based on PVC membrane sensitized with colloidal carbon dots | |
| CN109459420B (zh) | 一种水体中二/三价铁离子的检测方法 | |
| Balaji et al. | Naked-eye detection of fluoride using Zr (IV)-EDTA complex and pyrocatechol violet | |
| CN113984726B (zh) | 一种氨基苯硼酸功能化磁珠/乙二醛修饰dna检测汞离子的方法 | |
| CN103018235B (zh) | 一种镍的分离富集显色测定柱的制备方法 | |
| CN111662279B (zh) | 一种萘取代咔唑-苯并噻唑基腙类化合物及其制备方法和用途 | |
| CN101532983B (zh) | 双席夫碱铬(ⅲ)离子选择性电极的制备方法及应用 | |
| CN114539181A (zh) | 一种用于铝离子和锌离子快速检测的荧光探针及其制备方法 | |
| Mirzaei et al. | Selective and sensitive optical chemosensor for detection of Ag (I) ions based on 2 (4-hydroxy pent-3-en-2-ylideneamine) phenol in aqueous samples | |
| Azizi et al. | Lable-Free Gold Nanoparticles in the Presence of Ammonium Pyrrolidine Dithiocarbamate as a Selective and Sensitive Silver Ion Colorimetric Probe | |
| CN113583152A (zh) | 一种环糊精-钼酸铕/镧杂化微球及其制备方法与在含磷化合物荧光检测中的应用 | |
| CN115160209B (zh) | 一种含有吲哚基团的化合物及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200619 |