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1、10申请公布号CN104177387A43申请公布日20141203CN104177387A21申请号201410402826022申请日20140815C07F3/06200601G01N21/78200601D04H1/72820120171申请人郑州大学地址450001河南省郑州市高新区科学大道100号72发明人于明明张文英刘兴江周婉李占先魏柳荷74专利代理机构郑州联科专利事务所普通合伙41104代理人时立新54发明名称一种检测焦磷酸根的纳米纤维膜试条、制备方法及其应用57摘要本发明公开了一种用于焦磷酸根阴离子的裸眼检测纳米纤维膜及其制备方法，属检测材料制备技术领域。本发明首先合成了通式。
2、1探针分子，以此探针分子和聚乙烯醇为纺丝溶液，经静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，形成复合纳米纤维膜，然后经成条机制得纳米纤维膜试条。通过颜色变化，实现裸眼检测焦磷酸根阴离子，响应速度快，2秒内即可变色，灵敏度高，可以实现环境中微量焦磷酸根的高灵敏度、高选择性的快速检测。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图4页10申请公布号CN104177387ACN104177387A1/2页21用于焦磷酸根阴离子检测的探针分子，其特征在于，具有如下通式式中，R为C14烷基。2如权利要求1所述的用于焦磷酸根阴离子检测的。
3、探针分子，其特征在于，为如下化合物R为乙基。3用于焦磷酸根阴离子检测的纳米纤维膜试条，其特征在于，采用静电纺丝技术制备而成，制备步骤如下1在乙醇中加入E22羟基苯基亚胺基8氧基乙酸酯喹啉，溶解后加入乙醇钠溶液搅拌，再加入氯化锌的去离子水溶液，继续搅拌，加热回流，冷却至室温，过滤，溶液经挥发得到结构如下晶体式中，R为C14烷基；2将上述含锌化合物加入到乙醇中，在超声条件下分散均匀；然后加入聚乙烯醇，搅拌溶解，静置，得到粘稠纺丝溶液；3以聚乙烯醇和上述纺丝溶液为原料经静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，形成复合纳米纤维膜，然后经成条机制得纳米纤维膜试条。4如权利要求3所述的用于焦磷酸根阴离子检测。
4、的纳米纤维膜试条，其特征在于，纺丝选如下条件在环境温度为1525，环境湿度为4070，固化距离为1419厘米，聚四氟乙烯针管和针头水平横向倾斜角度为1416的条件下进行静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，用不锈钢电极作为纺丝溶液的导电棒，负极接收装置为铝箔，标准电压控制在816KV，形成均匀而连续的复合纳米纤维膜，然后经成条机制得纳米纤维膜试条。5制备权利要求1所述用于焦磷酸根阴离子检测的纳米纤维膜试条的方法，其特征在于，通过如下步骤实现1在乙醇中加入E22羟基苯基亚胺基8氧基乙酸酯喹啉，溶解后加入乙醇钠溶液搅拌，再加入氯化锌的去离子水溶液，继续搅拌，加热回流，冷却至室温，过滤，溶液经挥发得。
5、到结构如下晶体权利要求书CN104177387A2/2页3式中，R为C14烷基；2将上述含锌化合物加入到乙醇中，在超声条件下分散均匀；然后加入聚乙烯醇，搅拌溶解，静置，得到粘稠纺丝溶液；3以聚乙烯醇和上述纺丝溶液为原料经静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，形成复合纳米纤维膜，然后经成条机制得纳米纤维膜试条。6如权利要求5所述的用于焦磷酸根阴离子检测的纳米纤维膜试条的制备方法，其特征在于，纺丝选如下条件在环境温度为1525，环境湿度为4070，固化距离为1419厘米，聚四氟乙烯针管和针头水平横向倾斜角度为1416的条件下进行静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，用不锈钢电极作为纺丝溶液的导电棒。
6、，负极接收装置为铝箔，标准电压控制在816KV，形成均匀而连续的复合纳米纤维膜，然后经成条机制得纳米纤维膜试条。7如权利要求1或2所述的用于焦磷酸根阴离子检测的探针分子的应用，其特征在于，将其应用于焦磷酸根阴离子的定性或定量检测。8如权利要求3或4所述的用于焦磷酸根阴离子检测的纳米纤维膜试条的应用，其特征在于，将其应用于焦磷酸根阴离子的定性或定量检测。权利要求书CN104177387A1/4页4一种检测焦磷酸根的纳米纤维膜试条、制备方法及其应用技术领域0001本发明提供了一种用于焦磷酸根阴离子的裸眼检测纳米纤维膜，具体涉及到一种检测焦磷酸根阴离子的纳米纤维膜、其制备以及其应用，属检测材料制备技。
7、术领域。背景技术0002在生物系统中磷酸盐的阴离子种类丰富，他们是生物体中的基本物质，在生物体很多生物化学和细胞代谢过程中发挥许多重要的作用，其中三磷酸腺苷ATP、二磷酸腺苷ADP和一磷酸腺苷AMP特别重要，在生命体系的生物能量代谢和遗传信息传递中扮演着重要角色NEELAKANDAN,PP；HARIHARAN,M；RAMAIAH,DJAMCHEMSOC2006,128,1133411335；WANG,L；SHEN,S；YUN,J；YAO,K；YAO,SJJSEP,SCI2008,31,689695。例如，ATP不仅是一种普遍的能量通货，而且在许多生物过程中是一种细胞外的信号调停分子。而焦磷酸根。
8、阴离子PPI作为一种核苷磷酸盐的水解产物，涉及许多酶催化合成和代谢过程，因此发展简便、高效检测PPI的方法十分重要KIM,HJ；LEE,JH；HONG,JITETRAHEDRONLETT2011,52,49444946。0003目前对焦磷酸根阴离子的检测主要包括色谱分离、化学发光、电化学等方法，而这些分析手段使用仪器很昂贵，操作分析要求技术高，检测时间长NYREN,P；LUNDIN,AANALBIOCHEM1985,151,504509；MARCH,JG；SIMONET,B；GRASES,FCLINCHIMACTA2001,314,187194；HENIN,O；BARBIER,B；BRACK,。
9、AANALBIOCHEM1999,270,181184；YOZA,N；AKAZAKI,I；NAKAZATO,T；UEDA,N；KODAMA,H；TATEDA,AANALBIOCHEM1991,199,279285；MARQUES,SM；PERAHA,R；SILVA,JCGEDTALANTA2009,77,14971503；ZHANG,S；YAN,Y；BI,SANALCHEM2009,81,86958701；LU,Y；LI,X；ZHANG,L；YU,P；SU,L；MAO,LANALCHEM2008,80,18831890；ZUO,X；SONG,S；ZHANG,J；PAN,D；WANG,L；FAN。
10、,CJAMCHEMSOC2007,729,10421043；GOYAL,RN；OYAMA,M；TYAGI,AANALCHIMACTA2007,581,3236。因此，研发一种简单、方便、快速检测焦磷酸根的方法非常必要。发明内容0004本发明目的在于提供一种能裸眼检测焦磷酸根阴离子的纳米纤维膜试条，实现简单、方便、快速检测焦磷酸根阴离子；另一目的在于提供其制备方法及应用。0005为实现本发明目的，本发明首先合成了通式1探针分子，以此探针分子和聚乙烯醇为纺丝溶液，经静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，形成复合纳米纤维膜，然后经成条机制得纳米纤维膜试条。通过颜色变化，实现裸眼检测焦磷酸根阴离子。0。
11、006所述纳米纤维膜试条采用静电纺丝技术制备而成，其步骤如下00071在乙醇中加入E22羟基苯基亚胺基8氧基乙酸酯喹啉，溶解后加入乙醇钠溶液搅拌，再加入氯化锌的去离子水溶液，继续搅拌，加热回流，冷却至室温，过滤，溶液经挥发得到结构如下晶体说明书CN104177387A2/4页500080009式中，R为C14烷基。优选R为乙基。00102将上述含锌化合物加入到乙醇中，在超声条件下分散均匀；然后加入聚乙烯醇，搅拌溶解，静置，得到粘稠纺丝溶液；00113以聚乙烯醇和上述纺丝溶液为原料经静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，形成复合纳米纤维膜，然后经成条机制得纳米纤维膜试条。0012优选如下条件00。
12、13在环境温度为1525，环境湿度为4070，固化距离为1419厘米，聚四氟乙烯针管和针头水平横向倾斜角度为1416的条件下进行静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，用不锈钢电极作为纺丝溶液的导电棒，负极接收装置为铝箔，标准电压控制在816KV，形成均匀而连续的复合纳米纤维膜。然后经成条机制得纳米纤维膜试条。0014检测时将试条直接插入待测液，或将探针溶液滴入待测液，通过观察颜色变化用裸眼目视比色法定性、定量检测焦磷酸根的存在。0015本发明与现有其他检测手段相比，具有以下优点00161、本发明所述的锌化合物探针分子与含焦磷酸根溶液作用，使得探针分子中的氯离子与焦磷酸根上的氧原子发生作用使探针。
13、颜色发生变化，可见光区吸收消失，使探针由红色变成无色，现象明显，肉眼很容易识别，对于其他的阴离子没有颜色变化，选择性好；灵敏度高探针溶液浓度1105M10105M，2秒内即可变色，可以实现环境中微量1105M90105M焦磷酸根的高灵敏度、高选择性的快速检测。00172、实际应用时，本发明采用了静电纺丝技术，借助于该技术形成纳米纤维膜试条，一方面提高体系的比表面积，进而提高灵敏性，另一方面该材料为异相检测材料，检测物为固体，待检测物为液相，不会污染检测体系，简单、高效，同时可以大面积连续制备，十分适合工业化生产。避免了传统检测方法需要借助大型仪器，必须要专业人员且较长时间利用专业工具和软件才能。
14、得到结果的不足。00183、本发明所述的纳米纤维膜试条响应速度快，2秒内即可变色，灵敏度高；可以实现环境中微量1105M90105M焦磷酸根的高灵敏度、高选择性的快速检测。附图说明0019图1为实施例合成的探针X射线衍射谱图。0020图2为实施例合成的探针溶液60105M加入焦磷酸钠的紫外吸收光谱图。0021图3为实施例中的探针溶液60105M加入焦磷酸钠前后对比照片，其中A为加入焦磷酸钠前照片，B为加入焦磷酸钠后照片。0022图4为实施例合成的探针溶液60105M在504NM处紫外吸收强度随焦磷酸钠浓度变化情况；说明书CN104177387A3/4页60023图5为实施例合成的探针溶液601。
15、05M加入不同的阴离子后的紫外光谱变化图，图中1为加入焦磷酸根离子的紫外光谱图；2为加入氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、醋酸根离子、硝酸根离子、硫氰酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子、亚硝酸根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子、高氯酸根离子、叠氮根离子、硅酸跟离子和氯酸根离子的紫外光谱图，离子浓度为90105M。0024图6为实施例合成的探针溶液60105M加入不同的阴离子后504NM处的紫外吸收光谱柱状图以及加入干扰离子的紫外吸收光谱柱状图；所述阴离子分别为焦磷酸根离子、氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、碳酸根离子、醋酸跟离子、硝酸根离子、硫氰酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子、硝酸根离子、亚。
16、硫酸根离子、亚硫酸氢根离子、高氯酸根离子、叠氮根离子、硅酸跟离子和氯酸根离子，离子浓度为90105M。0025图7为实施例合成的探针分子和静电纺丝得到纳米纤维试条在不同溶剂中颜色变化照片；图中A为探针分子在不同溶剂中颜色变化照片；B为静电纺丝得到纳米纤维试条在不同溶剂中颜色变化照片；自左至右依次为空白、焦磷酸根离子、氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、碳酸根离子、醋酸跟离子、硝酸根离子、硫氰酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子、硝酸根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子、高氯酸根离子、叠氮根离子、硅酸跟离子和氯酸根离子，离子浓度为90105M。具体实施方式0026为对本发明进行更好的说明，举实施例如下。
17、0027实施例所述纳米纤维膜试条采用静电纺丝技术制备而成，其步骤如下00281在15毫升乙醇中加入35毫克E22羟基苯基亚胺基8氧基乙酸酯喹啉，溶解后加入400微升乙醇钠溶液搅拌20分钟，再加入2毫升136毫克氯化锌的去离子水溶液，继续搅拌40分钟，加热回流120分钟，冷却至室温，过滤，将剩余溶液转移至试管中缓慢挥发约两周后得到通式1中R为乙基的含锌化合物晶体。0029表征如下1HNMR400MHZ,DMSO,TMSH933S,1H,893S,1H,856M,1H,845M,1H,762M,2H,744M,1H,718M,2H,697M,1H,688M,1H,513S,2H,420Q,2H,1。
18、23T,3H0030本实施例合成的探针的X射线衍射谱图如图1。其晶体数据为FORMULAC20H17CL2N2O4ZNM48565,MONOCLINICUNITCELLPARAMETERSA915228B11184912C12722691079068,900507,977098,V102292T2732K,SPACEGROUPP1,Z2,7862REFLECTIONSCOLLECTED,3878INDEPENDENTREFLECTIONSRINT00536FINALRINDICESI2IR100716ANDWR200951RINDICESALLDATAR101892ANDWR202214003。
19、1由如图2、3可以看出，本发明实施例合成的探针分子60105M溶液中加入焦磷酸钠，其紫外可见光谱位于504NM处的吸收峰迅速降低，最终消失。对应的颜色即从红色变为无色。探针60105M溶液中加入不同的阴离子，只有焦磷酸根离子可以引起其光谱发生变化，见图4。并且其他阴离子对焦磷酸根离子无干扰，如图5所示。说明书CN104177387A4/4页700322将100毫克上述含锌化合物加入到2毫升乙醇中，在超声条件下分散均匀；然后加入100毫克聚乙烯醇，搅拌下溶解1012小时，再静置34小时，得到粘稠的纺丝溶液；00333在环境温度为1525，环境湿度为4070，固化距离为1419厘米，聚四氟乙烯针管。
20、和针头水平横向倾斜角度为1416的条件下进行静电纺丝制备PVA/锌复合物纳米纤维，用不锈钢电极作为纺丝溶液的导电棒，负极接收装置为铝箔，标准电压控制在816KV，形成均匀而连续的复合纳米纤维膜。然后经成条机即制得纳米纤维膜试条。0034由以上附图可以看出，本专利通过静电纺丝技术的控制得到的纳米纤维试条对焦磷酸根离子有良好灵敏性、选择性。通过观察试条颜色与标准颜色比较即可判断焦磷酸根离子浓度，实现定性、定量检测，方便、迅速易于操作，灵敏度高，便于大规模生产。0035上述实施例用来解释说明本专利，而不是对本专利进行限制，在本专利的精神和权利要求的保护范围内，对本专利作出的任何修改和改变，都落入本专利的保护范围。说明书CN104177387A1/4页8图1图2说明书附图CN104177387A2/4页9图3图4说明书附图CN104177387A3/4页10图5图6说明书附图CN104177387A104/4页11图7说明书附图CN104177387A11。