本發(fā)明屬于光電功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種鈀離子多重響應(yīng)探針的設(shè)計(jì)、合成方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著新藥開發(fā)和有機(jī)合成方法學(xué)的快速發(fā)展，鈀作為鉑系金屬中最重要的催化劑在這些領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用((1)Magano,J.；Dunetz,J.R.；Chem.Rev.2011,111,2177-2250.(2)Nicolaou,K.C.；Bulger,P.G.；Sarlah,D.Angew.Chem.,Int.Ed.2005,44,4442-4489.(3)Buchwald,S.L.；Mauger,C.；Mignani,G.；Scholz,U.Adv.Synth.Catal.2006,348,23-39.(4)Zeni,G.；Larock,R.C.Chem.Rev.2004,104,2285-2310.(5)Tietze,L.F.；Ila,H.；Bell,H.P.Chem.Rev.2004,104,3453-3516.(6)Lyons,T.W.；Sanford,M.S.Chem.Rev.2010,110,1147-1169.)。然而，由于鈀具有優(yōu)良的配位性能使其容易殘留在藥物中((1)Reginato,G.；Sadler,P.；Wilkes,R.D.Org.Process Res.Dev.2011,15,1396-1405.(2)Wang,L.；Green,L.；Li,Z.；McCabe Dunn,J.；Bu,X.；Welch,C.J.；Li,C.；Wang,T.；Tu,Q.；Bekos,E.；Richardson,D.；Eckert,J.；Cui,J.Org.Process Res.Dev.2011,15,1371-1376.(3)Garner,A.L.；Song,F.；Koide,K.J.Am.Chem.Soc.2009,131,5163-5171.)，同時(shí)大量鈀催化劑的使用還會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。此外，為了減少汽車廢氣的污染，在汽車催化轉(zhuǎn)換器中也大量使用了鈀催化劑((1)Rauch,S.；Hemond,H.F.；Barbante,C.；Owari,M.；Morrison,G.M.；Peucker-Ehrenbrink,B.；Wass,U.Environ.Sci.Technol.2005,39,8156-8162.(2)Zereini,F.；Wiseman,C.；Puttmann,W.Environ.Sci.Technol.2007,41,451-456.)，導(dǎo)致重金屬鈀隨汽車尾氣流入環(huán)境。無(wú)論是殘留在藥物中的鈀，還是進(jìn)入環(huán)境中的鈀，都具有危害人類健康的風(fēng)險(xiǎn)。研究表明鈀可以與生物體內(nèi)的DNA、含巰基的氨基酸、蛋白質(zhì)以及維生素B6等生物分子結(jié)合，擾亂相關(guān)細(xì)胞過(guò)程，從而導(dǎo)致人類的健康問(wèn)題((1)Wataha,J.C.；Hanks,C.T.J.Oral Rehabil.1996,23,309-320.(2)Wiseman,C.L.S.；Zereini,F.Sci.Total Environ.2009,407,2493-2500.(3)Kielhorn,J.；Melber,C.；Keller,D.；Mangelsdorf,I.Int.J.Hyg.Environ.Health.2002,205,417-432.)。因此，控制重金屬鈀的使用，尤其是研究科學(xué)可靠的方法監(jiān)測(cè)殘留在藥物中以及流入環(huán)境中的重金屬鈀，對(duì)保障人類的健康具有重要的意義。

目前，關(guān)于微量重金屬鈀離子的監(jiān)測(cè)研究主要集中在設(shè)計(jì)合成具有選擇性好、靈敏度高的熒光傳感器方面((1)Zhou,L.；Wang,Q.；Zhang,X.B.；Tan,W.Anal.Chem.2015,87,4503-4507.(2)Huang,Q.；Zhou,Y.；Zhang,Q.；Wang,E.；Min,Y.；Qiao,H.；Zhang,J.L.；Ma,T.S.Sens.Actuators B:Chem.2015,208,22-29.(3)Reddy,G.U.；Ali,F.；Taye,N.；Chattopadhyay,S.；Das,A.Chem.Commun.2015,51,3649-3652.)，但這類傳感器是基于單一光學(xué)信號(hào)響應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，手段相對(duì)單一，應(yīng)用范圍受到一定的限制。解決上述問(wèn)題的方法之一是結(jié)合熒光傳感器與電化學(xué)傳感器的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成具有光電活性的新型多通道響應(yīng)探針，以實(shí)現(xiàn)在不同條件下通過(guò)多種手段高選擇性、高靈敏度監(jiān)測(cè)Pd²⁺離子的目的。然而，這種同時(shí)具有光、電活性傳感器的研究很少(Caballero,A.；Espinosa,A.；Tárraga,A.；Molina,P.J.Org.Chem.2008,73,5489-5497.)，尤其是針對(duì)Pd²⁺離子的光電活性多通道檢測(cè)探針研究迄今未見報(bào)道。

基于羅丹明類染料的開/關(guān)型熒光探針，具有熒光量子產(chǎn)率高、摩爾消光系數(shù)大、發(fā)射和吸收波長(zhǎng)均在可見光區(qū)等特點(diǎn)。由于羅丹明的螺內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)不顯示熒光，但具有一定的張力，與重金屬離子結(jié)合后，內(nèi)酰胺環(huán)中的氮原子發(fā)生質(zhì)子化，引發(fā)螺環(huán)中心的C-N鍵斷裂，進(jìn)行電荷重排形成更加穩(wěn)定的剛性平面大π鍵結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致立即發(fā)射熒光，并伴隨明顯的顏色變化，使羅丹明成為設(shè)計(jì)合成熒光探針的理想基團(tuán)((1)Kim,H.N.；Lee,M.H.；Kim,H.J.；Kim,J.S.；Yoon,J.Y.Chem.Soc.Rev.2008,37,1465-1472.(2)Hu,Z.Q.；Lin,C.S.；Wang,X.M.；Ding,L.；Cui,C.L.；Liuand,S.F.；Lu,H.Y.Chem.Commun.2010,46,3765-3767.(3)Chen,X.；Pradhan,T.；Wang,F.；Kim,J.S.；Yoon,J.Chem.Rev.2012,112,1910-1956.(4)Egorova,O.A.；Seo,H.；Chatterjee,A.；Ahn,K.H.Org.Lett.2010,12,401-403.)。此外，二茂鐵具有優(yōu)異的電化學(xué)性質(zhì)，是設(shè)計(jì)合成電化學(xué)傳感器的優(yōu)選基團(tuán)((1)Zapata,F.；Caballero,A.；Espinosa,A.；Tárraga,A.；Molina,P.Inorg.Chem.2009,48,11566-11575.(2)Alfonso,M.；Tárraga,A.；Molina,P.Dalton Trans.2010,8637-8645.(3)Romero,T.；Caballero,A.；Espinosa,A.；Tárraga,A.；Molina,P.Dalton Trans.2009,2121-2129.)。因此，亟需將它們組合設(shè)計(jì)、合成具有高選擇性、高靈敏度的新型光電活性探針，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定重金屬離子的多通道檢測(cè)，尤其是提高對(duì)Pd²⁺離子的檢測(cè)效率，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對(duì)上述技術(shù)分析中存在的問(wèn)題，發(fā)展了一種基于二茂鐵和羅丹明B的多通道響應(yīng)探針?lè)肿?，并?yīng)用于不同情況下高靈敏度、高選擇性檢測(cè)Pd²⁺離子。該探針的特色是以二茂鐵為電信號(hào)響應(yīng)中心、以羅丹明B為光信號(hào)響應(yīng)中心，通過(guò)內(nèi)酰腙橋連接而成，具有電化學(xué)、紫外、熒光等信號(hào)響應(yīng)功能，可高選擇性檢測(cè)Pd²⁺離子，最低檢出限為5.06×10^-8M,并可應(yīng)用于細(xì)胞熒光成像。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該探針是首例具有光電雙活性多通道檢測(cè)Pd²⁺離子的探針，可以高效檢測(cè)不同環(huán)境的微量Pd²⁺離子，檢測(cè)手段多樣、選擇性好，尤其是可以檢測(cè)水相中Pd²⁺以及用于細(xì)胞成像檢測(cè)微量Pd²⁺離子，應(yīng)用前景廣闊。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種檢測(cè)鈀離子的多通道響應(yīng)探針，該探針的結(jié)構(gòu)式如式1所示：

本發(fā)明探針的設(shè)計(jì)：采用電化學(xué)探針和熒光探針組合連接技術(shù)，將具有優(yōu)良電化學(xué)功能的二茂鐵和具有優(yōu)異熒光性能的羅丹明B通過(guò)內(nèi)酰腙橋連接成新型光、電活性探針，目的是實(shí)現(xiàn)多通道檢測(cè)，提高檢測(cè)效率。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供所述檢測(cè)鈀離子的多通道響應(yīng)探針的合成方法，包括以下步驟：以羅丹明B為原料，與水合肼反應(yīng)得到羅丹明B內(nèi)酰肼，然后在溶劑中與二茂鐵甲醛縮合得到該探針。

優(yōu)選的，兩步反應(yīng)溶劑均為乙醇。

優(yōu)選的，兩步反應(yīng)的溫度均為50～100℃，進(jìn)一步優(yōu)選的為80℃。

優(yōu)選的，所述縮合反應(yīng)的催化劑為有機(jī)酸，進(jìn)一步優(yōu)選的為冰醋酸。

其中，所述羅丹明B內(nèi)酰肼的制備方法，包括以下步驟：稱取設(shè)定量的羅丹明B，用乙醇溶解，加入過(guò)量的水合肼，攪拌加熱回流，反應(yīng)結(jié)束后分離得羅丹明B內(nèi)酰肼。

二茂鐵-羅丹明探針的制備方法，包括以下步驟：取設(shè)定量的羅丹明B內(nèi)酰肼和二茂鐵甲醛溶于乙醇，在醋酸催化下加熱回流，薄層層析跟蹤，反應(yīng)結(jié)束后分離得二茂鐵-羅丹明探針。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供上述探針在檢測(cè)鈀離子中的應(yīng)用；本發(fā)明的探針能通過(guò)紫外、熒光、比色或電化學(xué)手段選擇性檢測(cè)水相體系中的Pd²⁺離子。

本發(fā)明通過(guò)紫外手段選擇性檢測(cè)水相體系中的Pd²⁺離子的方法為：

(1)所述探針與待測(cè)樣品充分接觸，以形成含有經(jīng)探針和Pd²⁺離子反應(yīng)得到的化合物的檢測(cè)體系；

(2)測(cè)量所述檢測(cè)體系的紫外吸收光譜，以確定所述樣品中Pd²⁺離子的含量。

本發(fā)明通過(guò)熒光手段選擇性檢測(cè)水相體系中的Pd²⁺離子的方法為：

(1)所述探針與待測(cè)樣品充分接觸，以形成含有經(jīng)探針和Pd²⁺離子反應(yīng)得到的化合物的檢測(cè)體系；

(2)測(cè)量所述檢測(cè)體系的熒光發(fā)射光譜，以確定所述樣品中Pd²⁺離子的含量。

本發(fā)明通過(guò)比色手段選擇性檢測(cè)水相體系中的Pd²⁺離子的方法為：

(1)所述探針與待測(cè)樣品充分接觸，以形成含有經(jīng)探針和Pd²⁺離子反應(yīng)得到的化合物的檢測(cè)體系；

(2)通過(guò)比較或測(cè)量所述檢測(cè)體系顏色改變程度來(lái)確定Pd²⁺離子的含量。

本發(fā)明通過(guò)電化學(xué)手段選擇性檢測(cè)水相體系中的Pd²⁺離子的方法為：

(1)所述探針與待測(cè)樣品充分接觸，以形成含有經(jīng)探針和Pd²⁺離子反應(yīng)得到的化合物的檢測(cè)體系；

(2)測(cè)量所述檢測(cè)體系的電化學(xué)性質(zhì)，以確定所述樣品中Pd²⁺離子的含量。

電化學(xué)測(cè)定采用標(biāo)準(zhǔn)單室三電極體系，以n-Bu₄NClO₄為支持電解質(zhì)、乙醇為溶劑，在室溫條件下利用循環(huán)伏安(CV)進(jìn)行測(cè)定所述體系的電化學(xué)性質(zhì)。

檢測(cè)條件對(duì)檢測(cè)結(jié)果存在一定的影響，從檢測(cè)結(jié)果的靈敏性和準(zhǔn)確性來(lái)講，優(yōu)選的，本發(fā)明通過(guò)紫外、熒光、比色手段檢測(cè)時(shí)所用的溶劑為THF和水混合溶劑，優(yōu)選的比例為1:3～5(v:v)，進(jìn)一步優(yōu)選為1:4；探針與Pd²⁺離子結(jié)合前后的溶液顏色由淺黃色變?yōu)榧t色。電化學(xué)測(cè)定所用的溶劑為乙醇、乙腈、THF和水中的一種或兩種組合，優(yōu)選的溶劑為乙醇和水的混合溶液。

針對(duì)比色手段選擇性檢測(cè)水相體系中的Pd²⁺離子，本發(fā)明還提供一種浸含所述探針的Pd²⁺離子檢測(cè)試紙。其制備方法包括：將條形定量濾紙浸入一系列設(shè)定濃度的探針溶液中，取出，干燥，得到檢測(cè)試紙。使用方法為：將所述檢測(cè)試紙與待測(cè)樣品充分接觸后，比較或測(cè)量顏色變化，確定Pd²⁺離子的含量。

經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證，探針檢測(cè)水相中的Pd²⁺離子時(shí)，至少不受下列離子的干擾：Zn²⁺,Pt²⁺,Pb²⁺,Cd²⁺,Co²⁺,Hg²⁺,Ni²⁺,Fe²⁺,Cu²⁺,Sn²⁺,La³⁺,Ce³⁺,Er³⁺,Tb³⁺,Fe³⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺,Li⁺,F^-,Br^-,NO₃^-,HSO₄^-,H₂PO₄^-，表明選擇性好。

本發(fā)明所合成的探針?lè)肿?，其檢測(cè)性能采用以下過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)：

紫外光譜評(píng)價(jià)：首先分別配制一定濃度的探針?lè)肿覶HF溶液和一定濃度的不同金屬離子的水溶液，然后取一定摩爾量的探針?lè)肿覶HF溶液與過(guò)量的金屬離子水溶液混合，并用去離子水稀釋至2.5×10^-5M，分別測(cè)定其紫外吸收光譜。結(jié)果表明，只有加入Pd²⁺離子，探針?lè)肿拥淖贤馕展庾V才發(fā)生明顯的變化，在560nm處出現(xiàn)新的強(qiáng)紫外吸收峰，說(shuō)明探針?lè)肿涌筛哌x擇性與Pd²⁺離子配位。

在此基礎(chǔ)上，通過(guò)紫外滴定技術(shù)測(cè)得探針?lè)肿优cPd²⁺離子的結(jié)合常數(shù)為7.70×10⁵M^-1，最低檢出下限為5.06×10^-8M。

熒光光譜評(píng)價(jià)：首先分別配制一定濃度的探針?lè)肿覶HF溶液和一定濃度的不同金屬離子的水溶液，然后取一定摩爾量的探針?lè)肿覶HF溶液與過(guò)量的金屬離子水溶液混合，并用去離子水稀釋至2.5×10^-5M，在550～700nm范圍內(nèi)分別測(cè)定其熒光發(fā)射光譜(激發(fā)波長(zhǎng)為520nm)。結(jié)果表明，探針?lè)肿觾H對(duì)Pd²⁺離子具有熒光響應(yīng)，在585nm處出現(xiàn)強(qiáng)的熒光發(fā)射峰，而對(duì)其他離子均無(wú)響應(yīng)，說(shuō)明探針?lè)肿邮翘禺愋詸z測(cè)Pd²⁺離子的熒光探針。

電化學(xué)評(píng)價(jià)：電化學(xué)測(cè)定采用標(biāo)準(zhǔn)單室三電極體系，以n-Bu₄NClO₄為支持電解質(zhì)、乙醇為溶劑，在室溫條件下利用循環(huán)伏安(CV)測(cè)定探針?lè)肿蛹捌湓诓煌饘匐x子存在下的電化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明，探針?lè)肿泳哂袦?zhǔn)可逆的電化學(xué)性質(zhì)，其半波電位(E_1/2)為550mV，滿足電化學(xué)傳感器的要求；在探針?lè)肿尤芤褐屑尤隤d²⁺離子水溶液以后，其半波電位向負(fù)極移動(dòng)了60mV，說(shuō)明探針?lè)肿涌梢噪娀瘜W(xué)識(shí)別Pd²⁺離子，其選擇性表現(xiàn)為加入其他離子后其半波電位沒(méi)有明顯的變化。

所述探針還能通過(guò)活體細(xì)胞熒光成像來(lái)檢測(cè)生物體系中的Pd²⁺離子。其應(yīng)用方法包括以下步驟：

將細(xì)胞采用設(shè)定濃度的PdCl₂水溶液進(jìn)行孵化，然后再用設(shè)定濃度的本發(fā)明的探針?lè)肿尤芤悍趸?，孵化結(jié)束后，細(xì)胞在520nm激發(fā)進(jìn)行熒光成像。若細(xì)胞呈現(xiàn)紅色熒光，則說(shuō)明細(xì)胞中含有Pd²⁺離子。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，選用Hela細(xì)胞，首先用一定濃度的PdCl₂水溶液在37℃條件下孵化30分鐘，然后再用一定濃度的探針?lè)肿拥腡HF/PBS(1:4,v/v)溶液孵化30分鐘，孵化結(jié)束后，細(xì)胞在520nm激發(fā)進(jìn)行熒光成像。結(jié)果表明，探針?lè)肿涌身樌M(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，但不顯熒光，而當(dāng)與Pd²⁺離子結(jié)合后，細(xì)胞呈現(xiàn)較強(qiáng)的紅色熒光(圖7)，說(shuō)明探針可用于檢測(cè)活體細(xì)胞中的微量Pd²⁺離子。

現(xiàn)有技術(shù)中基于羅丹明類染料的化學(xué)修飾方法很多，不同的修飾基團(tuán)可以導(dǎo)致羅丹明類熒光探針具有不同的檢測(cè)效果，但目前尚無(wú)系統(tǒng)的規(guī)律可以預(yù)測(cè)修飾后的羅丹明探針是否具有檢測(cè)特定離子的功能。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)式1所示的探針?lè)肿咏Y(jié)構(gòu)新穎，其特有的整體結(jié)構(gòu)能夠高特異性地與Pd²⁺離子配位，實(shí)現(xiàn)Pd²⁺離子的多通道、高效率的檢測(cè)。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明的探針以二茂鐵為電信號(hào)響應(yīng)中心、以羅丹明B為光信號(hào)響應(yīng)中心，通過(guò)內(nèi)酰腙橋連接而成，具有電化學(xué)、紫外、熒光等信號(hào)響應(yīng)功能，集成了電化學(xué)探針和熒光探針的優(yōu)點(diǎn)，可以多通道、高選擇性檢測(cè)水相中的Pd²⁺離子，檢出下限可達(dá)5.06×10^-8M。此外，探針還可用于活體細(xì)胞熒光成像檢測(cè)生物體系中的微量Pd²⁺離子。本發(fā)明所設(shè)計(jì)合成的探針對(duì)檢測(cè)環(huán)境和生物體系中的微量Pd²⁺離子具有重要意義。

(2)本發(fā)明通過(guò)組合連接技術(shù)，將電化學(xué)探針和熒光探針通過(guò)內(nèi)酰腙橋連接成新型光、電活性多通道響應(yīng)探針，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的酰化、縮合反應(yīng)得到，制備工藝簡(jiǎn)單，應(yīng)用前景廣闊。

附圖說(shuō)明

圖1探針及其與不同金屬離子作用后的紫外吸收光譜。

圖2探針及其與不同濃度Pd²⁺離子作用后的紫外吸收光譜。

圖3探針及其與不同金屬離子作用后的熒光發(fā)射光譜。

圖4探針及其與不同濃度Pd²⁺離子作用后的熒光發(fā)射光譜。

圖5探針及其與不同濃度Pd²⁺離子作用后的循環(huán)伏安譜。

圖6探針及其與Pd²⁺離子作用后的溶液顏色照片(左側(cè)：淡黃色，右側(cè)：紅色)。

圖7探針在細(xì)胞內(nèi)與Pd²⁺離子結(jié)合前后的熒光成像照片(左側(cè)：無(wú)熒光，右側(cè)：紅色熒光)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，本發(fā)明的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

羅丹明內(nèi)酰肼的合成

在裝有攪拌磁子和球形冷凝器的100mL雙口燒瓶中，依次加入羅丹明B(1.000g,2.10mmol)、乙醇(20mL)和水合肼(80％,0.50mL,8.60mmol)，在攪拌下加熱回流至反應(yīng)液從深紅色變?yōu)榈S色，反應(yīng)溫度為80℃，停止加熱，冷卻至室溫。減壓蒸除溶劑，剩余物用柱層析分離(乙酸乙酯/石油醚＝1:1，R_f＝0.40)，得淺粉色固體0.800g，產(chǎn)率83％，m.p.:179–181℃。

實(shí)施例2

二茂鐵-羅丹明探針的合成

在裝有攪拌磁子，球形冷凝器的50mL雙口燒瓶中，依次加入羅丹明內(nèi)酰胺(0.100g,0.22mmol)、二茂鐵甲醛(0.050g,0.22mmol)、乙醇(3.0mL)和冰醋酸(0.01mL)，將混合液攪拌加熱回流，反應(yīng)溫度為80℃，薄層層析跟蹤，反應(yīng)完全后，減壓蒸除溶劑，剩余物用柱層析分離(乙酸乙酯/石油醚＝1:1，R_f＝0.30)，得橘黃色粉末狀固體0.120g，產(chǎn)率為85％，m.p.:165-167℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.29(s,1H),8.00(d,1H,J＝6.0Hz),7.49(m,2H),7.12(d,1H,J＝6.0Hz),6.60(s,2H),6.49(d,2H,J＝3.0Hz),6.30(d,2H,J＝3.0Hz),4.51(s,2H),4.24(s,2H),3.86(s,5H),3.35(q,8H,J＝7.0Hz),1.16(t,12H,J＝7.0Hz).¹³C NMR(75MHz,CDCl₃,TMS):δ164.27,153.06,151.72,148.95,148.68,132.94,129.62,128.13,123.64,123.19,108.15,106.34,97.85,79.28,69.92,69.11,67.95,65.48,44.36,12.65.ESI-MS:m/z[M]⁺:calcd for C₃₉H₄₀FeN₄O₂:652.2501,found:653.2556([M+H]⁺)。

實(shí)施例3

紫外光譜檢測(cè)探針對(duì)各種金屬離子作用

在50mL容量瓶中配制1.25×10^-4M的實(shí)施例2中的探針?lè)肿覶HF溶液，在10mL容量瓶中分別配制2.5×10^-2M的不同金屬離子水溶液；在10mL容量瓶中分別移取2.0mL1.25×10^-4M的探針?lè)肿覶HF溶液與20μL上述金屬離子水溶液，用去離子水定容后，分別測(cè)定其紫外吸收光譜(圖1)。

結(jié)果表明，只有加入Pd²⁺離子，探針?lè)肿拥淖贤夤庾V吸收才發(fā)生明顯的變化，在560nm處出現(xiàn)新的強(qiáng)紫外吸收峰，說(shuō)明探針?lè)肿涌筛哌x擇性與Pd²⁺離子配位。

實(shí)施例4

紫外滴定檢測(cè)探針對(duì)Pd²⁺離子的作用

在50mL容量瓶中配制1.25×10^-4M的實(shí)施例2中的探針?lè)肿覶HF溶液，在10mL容量瓶中配制2.5×10^-2M的PdCl₂水溶液；在10mL容量瓶中分別移取2.0mL 1.25×10^-4M的探針?lè)肿覶HF溶液與1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20μL上述PdCl₂水溶液，并用去離子水定容后，測(cè)定紫外吸收光譜(圖2)。

通過(guò)紫外滴定技術(shù)測(cè)得探針?lè)肿优cPd²⁺離子的結(jié)合常數(shù)為7.70×10⁵M^-1，最低檢出下限為5.06×10^-8M。

實(shí)施例5

熒光檢測(cè)探針對(duì)各種金屬離子作用

在50mL容量瓶中配制1.25×10^-4M的實(shí)施例2中的探針?lè)肿覶HF溶液，在10mL容量瓶中分別配制2.5×10^-2M的不同金屬離子水溶液；在10mL容量瓶中分別移取2.0mL1.25×10^-4M的探針?lè)肿覶HF溶液與20μL上述金屬離子水溶液，用去離子水定容后，在550～700nm范圍內(nèi)分別測(cè)定其熒光發(fā)射光譜(激發(fā)波長(zhǎng)為520nm)。

結(jié)果表明，探針?lè)肿觾H對(duì)Pd²⁺離子具有熒光響應(yīng)，在585nm處出現(xiàn)強(qiáng)的熒光發(fā)射峰，而對(duì)其他離子均無(wú)響應(yīng)，如圖3所示。說(shuō)明探針?lè)肿邮翘禺愋詸z測(cè)Pd²⁺離子的熒光探針。

實(shí)施例6

熒光滴定檢測(cè)探針對(duì)Pd²⁺離子的作用

在50mL容量瓶中配制1.25×10^-4M的實(shí)施例2中的探針?lè)肿覶HF溶液，在10mL容量瓶中配制2.5×10^-2M的PdCl₂水溶液；在10mL容量瓶中分別移取2.0mL 1.25×10^-4M的探針?lè)肿覶HF溶液與1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20μL上述PdCl₂水溶液，并用去離子水定容后，以520nm為激發(fā)波長(zhǎng)，在550～700nm范圍內(nèi)測(cè)定熒光發(fā)射光譜(圖4)。

實(shí)施例7

電化學(xué)檢測(cè)探針對(duì)Pd²⁺離子的作用

在100mL容量瓶中配制2.5×10^-3M的實(shí)施例2中的探針?lè)肿訕?biāo)準(zhǔn)液，在10mL容量瓶中配制2.5×10^-1M的PdCl₂水溶液；在10mL容量瓶中分別移取1.0mL 2.5×10^-3M的探針?lè)肿訕?biāo)準(zhǔn)液與5，10，15，20μL上述PdCl₂水溶液，并用乙醇定容后，以0.10M n-Bu₄NClO₄作為支持電解質(zhì)，在100mV s^-1的掃描速度下測(cè)定循環(huán)伏安(圖5)。

結(jié)果表明，探針?lè)肿泳哂袦?zhǔn)可逆的電化學(xué)性質(zhì)，其半波電位(E_1/2)為550mV，滿足電化學(xué)傳感器的要求；在探針?lè)肿尤芤褐屑尤隤d²⁺離子以后，其半波電位向負(fù)極移動(dòng)了60mV，說(shuō)明探針?lè)肿涌梢噪娀瘜W(xué)識(shí)別Pd²⁺離子，其選擇性表現(xiàn)為加入Zn²⁺,Pt²⁺,Pb²⁺,Cd²⁺,Co²⁺,Hg²⁺,Ni²⁺,Fe²⁺,Cu²⁺,Sn²⁺,La³⁺,Ce³⁺,Er³⁺,Tb³⁺,Fe³⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺,Li⁺,F^-,Br^-,NO₃^-,HSO₄^-,H₂PO₄^-離子后其半波電位沒(méi)有明顯的變化。

實(shí)施例8

比色法檢測(cè)探針對(duì)Pd²⁺的作用

圖6探針及其與Pd²⁺離子作用后的溶液顏色照片，探針與Pd²⁺離子結(jié)合前后的溶液顏色由淺黃色(左側(cè))變?yōu)榧t色(右側(cè))，由于圖片為黑白圖片所以色彩未顯示出來(lái)。

一種浸含實(shí)施例2中的探針的Pd²⁺離子檢測(cè)試紙，其制備方法為：配制設(shè)定濃度的探針?lè)肿覶HF溶液，將條形定量濾紙浸入所述探針?lè)肿覶HF溶液中數(shù)小時(shí)，取出，在避光條件下自然晾干，即得。

使用方法為：將所述檢測(cè)試紙與待測(cè)樣品接觸后，比較試紙顏色變化，確定Pd²⁺離子存在。

實(shí)施例9

選用Hela細(xì)胞，首先用5×10^-5M的PdCl₂水溶液在37℃條件下孵化30分鐘，然后再用2.5×10^-5M的實(shí)施例2中的探針?lè)肿覲BS溶液孵化30分鐘，孵化結(jié)束后，細(xì)胞在520nm激發(fā)進(jìn)行熒光成像。結(jié)果表明，探針?lè)肿涌身樌M(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，但不顯熒光，而當(dāng)與Pd²⁺離子結(jié)合后，細(xì)胞呈現(xiàn)較強(qiáng)的紅色熒光(圖7，左側(cè)：探針在細(xì)胞中的成像；右側(cè)：探針在細(xì)胞中結(jié)合Pd²⁺后的成像，由于圖片為黑白圖片所以紅色熒光未顯示出來(lái))，說(shuō)明探針可用于檢測(cè)活體細(xì)胞中的微量Pd²⁺離子；另外，采用探針?lè)肿覲BS溶液孵化細(xì)胞后，細(xì)胞仍然存活，說(shuō)明探針?lè)肿幼饔糜诩?xì)胞安全可靠，毒性小，不會(huì)損傷細(xì)胞。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。