Page 62 - 《精细化工》2023年第1期

·54· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

由图 5A 可以看出，在 pH 为 3~8 内，体系均出
现明显的荧光发射峰。因此，探针 ED 可用于 pH 3~8
范围内 N 2 H 4 的痕量检测。如图 5B 所示，在探针 ED
溶液中加入 N 2 H 4 后，随着时间的推移，荧光强度不
断增加，在 48 s 后达到稳定，说明探针 ED 能够实
现对溶液中 N 2 H 4 的快速检测（48 s）。
2.6 探针对 N 2 H 4 的检测机理
为了进一步研究探针 ED 对 N 2 H 4 的识别机理，
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对探针 ED+N 2H 4 进行了质谱和 HNMR 测试，结果见

图 6。如 图 6A 所示 ， m/Z=223.10 的峰归属于
图 4 不同浓度 N 2 H 4 加入到 ED（10 μmol/L）溶液中的 +
UV-Vis 吸收光谱（A）和荧光光谱（B） [C 11 H 14 N 2 O 3 +H] （计算值为 223.00）。由图 6B 可
Fig. 4 UV-Vis spectra (A) and fluorescence spectra (B) of 见，氢谱中该探针分子在加入 N 2 H 4 后，在 δ 9.0~9.5
ED (10 μmol/L) solutions with different N 2 H 4 之间出现新峰，归属于吡唑上氢的信号峰。因此，
concentrations
结合质谱和氢谱分析，得出探针分子与 N 2 H 4 的荧光
由图 4B 可见，随着 N 2 H 4 的浓度不断增加，探 响应机理为：探针 ED 结构中不饱和酮结构作为识
针 ED 在 493 nm 处的荧光强度逐渐增加，溶液荧光 别基团，与 N 2 H 4 反应后生成吡唑环结构（图 7）。
颜色由无色变为绿色。在 N 2 H 4 浓度为 20~50 μmol/L
的范围内，荧光强度与 N 2 H 4 的浓度也呈现较好的线
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性关系，线性方程为 y=28.14x+1689.53，R =0.9912。
根据公式 LOD=3σ/k（其中：k 为线性关系斜率；σ
为空白实验的标准偏差），计算得到探针 ED 对 N 2 H 4
检测极限（LOD）为 0.31 μmol/L。

2.5 响应时间、pH 对 N 2 H 4 检测的影响
检测过程中的响应时间与最适 pH 范围在一定
程度上决定了荧光探针的使用价值。为了研究检测
过程中最适 pH 范围，在不同 pH 探针 ED 溶液中滴
入 40 μmol/L 的 N 2 H 4 ，观察其荧光强度的变化，结
果如图 5A 所示。

图 6 探针 ED 与 N 2 H 4 反应后的质谱（A）以及探针 ED
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加入 N 2 H 4 前后的 HNMR 谱图（B）
Fig. 6 MS of probe ED after reaction with N 2 H 4 (A) and
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HNMR spectrum (B) of probe ED with N 2 H 4

图 5 pH（A）、响应时间（B）对探针 ED 荧光强度的影响 图 7 探针 ED 与 N 2 H 4 的响应机制示意图
Fig. 5 Effects of pH (A) and response time (B) on Fig. 7 Schematic diagram of the response mechanism of
fluorescence intensity of probe ED probe ED with N 2 H 4