Page 64 - 《精细化工》2023年第1期

第 40 卷第 1 期 精 细 化 工 Vol.40, No.1
2 023 年 1 月 FINE CHEMICALS Jan. 2023

功能材料
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连续识别 Zn 和草甘膦荧光探针的合成与应用

喻艳超，陈心仪，巴新宇，李艳萍，刘 洋，曾运波

（哈尔滨理工大学 材料科学与化学工程学院 绿色化工技术黑龙江省高校重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080）

摘要：以 2-巯基苯并噻唑为原料，设计合成了一种结构简单的苯并噻唑类荧光探针 2-[2-(苯并噻吩-2-基亚甲
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基)肼基]苯并噻唑（简称 NSS），并通过 FTIR、HRMS、 HNMR、 CNMR 对其结构进行了表征。荧光光谱
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表明，在二甲基亚砜中，探针 NSS 实现了 Zn 的“关-开”型检测，具有响应时间短（30 s）、特异性强、
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抗干扰性强等优点。探针 NSS 荧光强度与 Zn 浓度（0~11 μmol/L）呈现良好的线性关系，检出限达
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19.1 nmol/L，并与 Zn 形成物质的量比为 1∶1 的络合物。同时，络合物 NSS-Zn 对草甘膦呈现特异性的

荧光猝灭响应，猝灭率达 99.4%，检出限 16.0 nmol/L（2.71 ng/mL），且不受其他有机磷农药的干扰。
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关键词：苯并噻唑；荧光探针；Zn ；草甘膦；连续识别；功能材料
中图分类号：TQ422 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 01-0056-07
Synthesis and application of novel fluorescent probe
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for sequential recognition of Zn and glyphosate

YU Yanchao, CHEN Xinyi, BA Xinyu, LI Yanping, LIU Yang, ZENG Yunbo
（Key Laboratory of Green Chemical Engineering and Technology of College of Heilongjiang Province, College of
Materials Science and Chemical Engineering, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080,
Heilongjiang, China）

Abstract: A simple benzothiazole-based fluorescent probe 2-[2-(benzothiophen-2-ylmethylene) hydrazineyl]
benzothiazole (NSS) was synthesized from 2-mercaptobenzothiazole, and characterized by FTIR, HRMS,
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HNMR, CNMR for structural analyses. Studies via fluorescence spectroscopy demonstrated that the
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probe NSS achieved "turn-on" recognition of Zn through dimethyl sulfoxide with fast-response time (30 s),
high selectivity and good anti-interference ability. Moreover, the probe NSS formed a molar ratio of 1∶1
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complex with Zn , and the fluorescence intensity exhibited good linear correlation with Zn concentration
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(0~11 μmol/L) with a detection limit up to 19.1 nmol/L. Meanwhile, complex NSS-Zn displayed a
specific fluorescence quench response to glyphosate with quenching efficiency reached a maximum of
99.4%, the detection limit to 16.0 nmol/L (2.71 ng/mL), and no interference by other organophosphorus
pesticides.
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Key words: benzothiazole; fluorescent probe; Zn ; glyphosate; sequential recognition; functional materials

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Zn 是人体内含量第二丰富的微量元素，在神 草甘膦是美国孟山都公司于 1974 年商品化的
经信号传输、基因表达、免疫功能等多种生理过程 灭生性、内吸传导型有机磷除草剂。由于其具有高
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中发挥重要作用 [1-2] 。如果人体内 Zn 代谢紊乱，将 效、低毒、广谱等优点，已成为世界上增长速度最
会导致多种疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病、癫 快、销售量最大的除草剂 [7-8] 。最新研究表明，草甘
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痫等 [3-5] 。此外，由于 Zn 在电镀等行业的广泛使用， 膦能影响乙酰胆碱酯酶的活性，降低肝糖原水平、
[6]
现已造成严重的环境污染 。因此，对环境中 Zn 2+ 肝脏蛋白含量，可能会引发淋巴腺癌、血管瘤、胰
的监测具有重要意义。 腺癌、肺癌等，已被世界卫生组织（WHO）列为 2A

收稿日期：2022-05-04; 定用日期：2022-07-22; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220427
基金项目：国家自然科学基金（21908034）；黑龙江省自然科学基金（LH2021H001）
作者简介：喻艳超（1987—），女，副教授，E-mail：yychao136@163.com。