一种基于二茂铁基Schiff碱的应用

一种基于二茂铁基schiff碱的应用
技术领域
1.本发明属于化学合成以及基于二茂铁基schiff碱作为识别受体的荧光探针，其可对al
3+
、cu
2+
和fe
3+
高选择性识别，具有良好的抗干扰能力。具体涉及一种1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱的对al
3+
、cu
2+
和fe
3+
识别。


背景技术：

2.随着工业化进程的发展，大量含重金属污染物未经处理的废水、废渣排放，对环境和人类健康危害越来越大。当人体内积累较高浓度的铝离子会引起阿尔茨海默症、帕金森症、骨骼萎缩、贫血等多种慢性疾病威胁人类健康。铜是生命不可或缺的元素，在许多生物过程中起着至关重要的作用。体内缺乏铜会导致贫血、毛发异常、骨骼和动脉异常，甚至大脑紊乱。然而，过量的铜会导致肝硬化、腹泻、呕吐、运动障碍和感觉神经障碍等疾病。另一方面，随着铜试剂在农药和工业中的广泛使用，cu
2+
已成为一种主要的环境污染物。而三价铁离子提供血红素的携氧能力，并在线粒体呼吸链涉及的许多酶促反应中充当辅因子。铁对大多数生物体来说是不可或缺的，它的缺乏和过量都会导致各种病理紊乱。缺乏fe
3+
会导致贫血、血色素沉着症、糖尿病和帕金森病。另一方面，血清或组织中过量的铁离子与多种肿瘤的风险增加有关，并可能促进致癌作用。因此，对环境和生物体系中的al
3+
、cu
2+
和fe
3+
进行检测是非常必要的。荧光法由于操作简便，可实时监测受到人们的青睐。
3.含有独特活性亚结构-ch＝n-单元的席夫碱，因其n原子杂化轨道上含有孤电子对，容易获得电子，使得席夫碱类化合物可以与金属离子形成稳定的配合物。同时由于席夫碱因为其c＝n双键的存在还具有很好的生物活性和相容性。金属离子与c＝n结合后，引起了特定的螯合作用从而产生荧光增强。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种含1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱的应用，引入发色基团，通过荧光对al
3+
、cu
2+
和fe
3+
识别。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种基于二茂铁基schiff碱的荧光探针的应用于检测cu
2+
和fe
3+
离子的方法，包括如下步骤：将1-苯基-3-二茂铁烯酮氨基硫脲schiff碱配成浓度为1
×
10-4
mol/l的待测溶液；配制阳离子溶液；将阳离子溶液和待测溶液混合，得到检测溶液，通过荧光检测al
3+
、cu
2+
和fe
3+
识别。
7.所述的阳离子为al
3+
,sn
2+
,zn
2+
,cu
2+
,mn
2+
,fe
2+
,li
+
,ca
2+
,k
+
,fe
3+
,co
2+
,la
3+
,ho
3+
,pb
2+
,bi
3+
,ni
2+
。
8.所述的阳离子溶液和待测溶液混合时，阳离子溶液的浓度为1
×
10-2
mol/l；待测溶液的浓度为1
×
10-4
mol/l。
9.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
10.本发明提供的含1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱作为al
3+
、cu
2+
和fe
3+
识别受体的高选择性多离子荧光探针，并且选择性不受其他离子的干扰。
附图说明
11.图1为1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱在各种溶剂中的荧光发射光谱；
12.图2为1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱在不同比列的甲醇和水的荧光发射光谱；
13.图3为1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱在(ch3oh，ph＝7.0)的溶液中对al
3+
选择性识别荧光光谱；
14.图4为1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱在(ch3oh，ph＝7.0)的溶液中对cu
2+
选择性识别荧光光谱；
15.图5为1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱在(ch3oh，ph＝7.0)的溶液中对fe
3+
选择性识别荧光光谱；
16.图6为1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱加入不同金属阳离子以及1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱和al
3+
离子在(ch3oh，ph＝7.0)的溶液中加入不同金属阳离子的的柱状图；
17.图7为1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱加入不同金属阳离子以及1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱和cu
2+
离子在(ch3oh，ph＝7.0)的溶液中加入不同金属阳离子的的柱状图；
18.图8为1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱加入不同金属阳离子以及1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱和fe
3+
离子在(ch3oh，ph＝7.0)的溶液中加入不同金属阳离子的的柱状图；
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
20.实施例11-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱对溶剂的筛选
21.将1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱采用ch3oh,dmso,ch3cn,dmf,dmf:h2o＝1:1分别配置为1
×
10-4
mol/l的溶液，测得荧光发射光谱，从图1中可以看出，与其它溶剂相比，加入ch3oh后荧光强度明显增强，固选用ch3oh作为溶剂配置1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱。
22.实施例21-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱对不同比例的ch3oh和h2o筛选
23.将1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱采用(ch3oh:h2o＝10:0),(ch3oh:h2o＝8:2),(ch3oh:h2o＝6:4),(ch3oh:h2o＝5:5),(ch3oh:h2o＝4:6),(ch3oh:h2o＝2:8)分别配置为1
×
10-4
mol/l的溶液，测得荧光发射光谱，从图2中可以看出，与其它的比例相比，ch3oh:h2o＝10:0的荧光强度明显加强，固选用ch3oh:h2o＝10:0作为溶剂配置1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱。
24.实施例31-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱对al
3+
离子的选择性检测
25.1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱采用ch3oh溶解，配置成浓度为1
×
10-4
mol/l的待测液，超声。将alcl3,sncl2·
2h2o,zncl2,mncl2·
2h2o,fecl2,licl,cacl2·
2h2o,kcl,cocl2·
6h2o,la(no3)3·
6h2o,ho(no3)3·
6h2o,pb(no3)2,niso4·
6h2o,bi(no3)3·
3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱待测液可以选择性识别al
3+
离子；当向1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱加入阳离子溶液之后再次加入al
3+
离子溶液，从图6中可以看出，在431nm的荧光强度明显增强。说明1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱对al
3+
有很好的特异性识别作用，其他离子对其选择性识别作用没有干扰，能够应用于实际检测。
32.实施例71-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱对cu
2+
离子的竞争性检测
33.1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱采用ch3oh溶解，配置成浓度为1
×
10-4
mol/l的待测液，超声。将sncl2·
2h2o,zncl2,cucl2·
2h2o,mncl2·
2h2o,fecl2,licl,cacl2·
2h2o,kcl,cocl2·
6h2o,la(no3)3·
6h2o,ho(no3)3·
6h2o,pb(no3)2,niso4·
6h2o,bi(no3)3·
5h2o等阳离子盐，采用超纯水配置为1
×
10-2
mol/l的阳离子溶液，待用。用移液枪分别准确量取3ml探针1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱待测液于15个样品管中，留出一组做空白对照样，其余14个待测液中用移液枪分别加入30μl配置好的阳离子溶液，然后再向样品管中加入30μlcu
2+
离子，将这所有溶液样品超声振荡，静置使其分散均匀，之后测量其荧光光谱。从图7中可以看出，当滴加14种阳离子溶液的荧光强度与1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱待测液的荧光强度相近，只有cu
2+
离子的荧光强度减弱，这说明1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱待测液可以选择性识别cu
2+
离子；当向1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱加入阳离子溶液之后再次加入cu
2+
离子溶液，从图7中可以看出，在431nm的荧光强度明显降低。说明1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱对cu
2+
有很好的特异性识别作用，其他离子对其选择性识别作用没有干扰，能够应用于实际检测。
34.实施例81-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱对fe
3+
的抗干扰性检测
35.1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱采用ch3oh溶解，配置成浓度为1
×
10-4
mol/l的待测液，超声。将sncl2·
2h2o,zncl2,mncl2·
2h2o,fecl2,licl,cacl2·
2h2o,kcl,fecl3·
6h2o,cocl2·
6h2o,la(no3)3·
6h2o,ho(no3)3·
6h2o,pb(no3)2,niso4·
6h2o,bi(no3)3·
5h2o等阳离子盐，采用超纯水配置为1
×
10-2
mol/l的阳离子溶液，待用。用移液枪分别准确量取3ml探针1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱待测液于15个样品管中，留出一组做空白对照样，其余14个1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱待测液中用移液枪分别加入30μl配置好的阳离子溶液，然后再向样品管中加入30μlfe
3+
离子，将这所有溶液样品超声振荡，静置使其分散均匀，之后测量其荧光光谱。从图8中可以看出，当滴加14种阳离子溶液的荧光强度与1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱待测液的吸收度相近，只有fe
3+
离子的荧光强度发生降低并发生红移，这说明1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱待测液可以选择性识别fe
3+
离子；当向1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱加入阳离子溶液之后再次加入fe
3+
离子溶液，从图8中可以看出，在431nm的荧光强度明显降低。说明1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱对fe
3+
有很好的特异性识别作用，其他离子对其选择性识别作用没有干扰，能够应用于实际检测。
36.本发明公开了一种基于二茂铁基schiff碱的应用，将合成的1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱用溶剂配置成待测液。向待测液加入阳离子，并通过荧光光谱来识别al
3+
、cu
2+
和fe
3+
，发现对al
3+
、cu
2+
和fe
3+
离子有很好的灵敏响应；同时具有较强的抗干扰能力，且含1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱可以更好地识别及检测环境中al
3+
、cu
2+
和fe
3+
。

技术特征：
1.一种基于二茂铁基schiff碱的应用，其特征在于，1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱应用于对金属阳离子作出荧光检测。2.根据权利要求书1所述的一种基于二茂铁基schiff碱的应用，其特征在于，1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱的合成如式(1)：3.一种含1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱应用于检测al
3+
、cu
2+
和fe
3+
的方法，其特征在于，包括如下步骤：将1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱配成浓度为1
×
10-4
mol/l的待测溶液；配制阳离子溶液；将阳离子溶液和待测溶液混合，得到检测溶液，观察检测溶液的在365nm紫外灯下的颜色变化，基于检测溶液的颜色变化识别阳离子溶液中是否有al
3+
、cu
2+
和fe
3+
并通过荧光检测al
3+
、cu
2+
和fe
3+
。4.根据权利要求3所述的一种基于二茂铁基schiff碱应用于检测al
3+
、cu
2+
和fe
3+
的方法，其特征在于，所述的阳离子为al
3+
,sn
2+
,zn
2+
,cu
2+
,mn
2+
,fe
2+
,li
+
,ca
2+
,k
+
,fe
3+
,co
2+
,la
3+
,ho
3+
,pb
2+
,bi
3+
,ni
2+
。5.根据权利要求3所述的一种基于二茂铁基schiff碱应用于检测al
3+
、cu
2+
和fe
3+
的方法，其特征在于，当所检测样品含有al
3+
离子时，含1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱的化合物的溶液体系的荧光强度增强。6.根据权利要求3所述的一种基于二茂铁基schiff碱应用于检测al
3+
、cu
2+
和fe
3+
的方法，其特征在于，当所检测样品含有cu
2+
和fe
3+
离子时，含1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲schiff碱的化合物的溶液体系的荧光强度降低。7.根据权利要求3所述的一种基于二茂铁基schiff碱应用于检测al
3+
、cu
2+
和fe
3+
的方法，其特征在于，对sn
2+
,zn
2+
,mn
2+
,fe
2+
,li
+
,ca
2+
,k
+
,co
2+
,la
3+
,ho
3+
,pb
2+
,bi
3+
,ni
2+
离子具有抗干扰能力。

技术总结
本发明公开了一种基于二茂铁基Schiff碱的应用，将合成的1-苯基-3-二茂铁基烯酮氨基硫脲Schiff碱用溶剂配置成待测液。向待测液加入阳离子，并通过荧光光谱来识别Al


技术研发人员：刘玉婷 王龙瑞 尹大伟 刘泽华 刘英 李金泽
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/8/14