山柰酚及其环糊精包合物作为荧光探针对铜离子识别作用的研究

摘要

【目的】山柰酚(kaempferol,Kae)是一种广泛存在于植物中的黄酮类化合物,分析Kae的荧光性能,揭示Kae作为荧光探针识别金属离子的机理,为进一步开发黄酮资源提供参考。【方法】实验通过调节pH、制备环糊精包合物等方法,优化Kae的荧光发射条件,探索Kae荧光性能及其应用。【结果】Kae在CH_(3)OH⁃PBS缓冲溶液(体积比1∶99,pH为7.40)中具有荧光发射现象,但荧光强度较弱、稳定性较差。与2⁃羟丙基⁃β⁃环糊精[(2⁃hydroxypropyl)⁃β⁃cyclodextrin,CD]形成包合物后,包合物(Kae⁃CD)的最大荧光发射峰由538 nm红移至552 nm,Stokes位移增大;同时,荧光强度提高,荧光稳定性显著提高,Kae的荧光性能得到明显改善。Kae可以作为荧光探针对水溶液中的铜离子进行定量检测,定量方程为y=-10.61 x+225.8(R^(2)=0.998),线性范围为1.0×10^(-8)~1.7×10^(-6)mol/L,检测限可达4.2×10^(-9)mol/L。但是Fe^(2+)对Kae检测铜离子的过程有一定的干扰,而Kae⁃CD可以有效避免Fe^(2+)的干扰,对铜离子具有更高的选择性,定量方程为y=-8.54 x+708.55(R^(2)=0.997),线性范围为5.0×10^(-8)~5.0×10^(-6)mol/L,检测限可达1.5×10^(-8)mol/L。紫外⁃可见光吸收光谱、Job曲线、红外光谱等研究表明,Kae和Kae⁃CD与铜离子形成化学计量比为2∶1的配合物,促使Kae分子发生分子内电荷转移,从而引起荧光猝灭。【结论】Kae⁃CD比Kae的荧光性能更加优越,二者均可以作为荧光探针对河水中微量铜离子进行检测,检测结果与ICP⁃MS或ICP⁃OES法相比,结果更准确、稳定。