Page 69 - 《精细化工》2023年第1期

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第 1 期 喻艳超，等: 连续识别 Zn 和草甘膦荧光探针的合成与应用 ·61·

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合物 NSS-Zn 中的 Zn ，探针 NSS 实现了 Zn 和 2.4 探针 NSS 的应用
草甘膦的“关-开-关”型连续检测。草甘膦通过对络 为确定探针 NSS 在实际环境中的实用性，选取
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合物 NSS-Zn 中的 Zn 进行置换产生荧光响应。由此 实验室自来水和松花江水（哈尔滨段）两种水样，
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推测，探针NSS连续识别Zn 和草甘膦的作用机制为： 考察探针 NSS 在实际水样中检测 Zn 和草甘膦的性
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探针 NSS 首先与 Zn 配位形成物质的量比为 1∶1 的 能，结果如表 1、2 所示。可以看出，实际水样中
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络合物，并呈现显著的荧光增强响应；继续向络合物 Zn 的加标回收率为 96.15%~103.37%，相对标准偏
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NSS-Zn 中加入草甘膦后，通过配体置换反应，草甘 差（RSD）0.98%~4.15%；草甘膦的加标回收率为
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膦能够夺取络合物中的 Zn 并形成物质的量比为 1∶ 91.91%~ 102.65%，相对标准偏差 1.81%~5.92%。结
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1 的草甘膦-Zn 络合物，使探针 NSS 由络合态转变为 果表明，探针 NSS 检测实际水样中 Zn 和草甘膦的
游离态，同时使增强的荧光猝灭，如图 10 所示。 准确度较高、稳定性较好。

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表 1 探针 NSS 检测实际水样中的 Zn
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Table 1 Determination of Zn in actual water samples
加标值/ 实测值/ 回收率/ RSD/%
水样
(μmol/L) (μmol/L) % (n=3)
松花 2.0 1.9230 96.15 1.37
江水 4.0 3.8955 97.39 3.42
6.0 5.8894 98.16 4.15
8.0 8.2693 103.37 2.91
自来水 2.0 1.9946 99.73 0.98
4.0 3.9391 98.48 2.11
6.0 6.0985 101.64 1.15
8.0 8.0427 100.53 2.06

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表 2 络合物 NSS-Zn 检测实际水样中的草甘膦
Table 2 Determination of glyphosate in actual water samples
加标值/ 实测值/ 回收率/ RSD/%
水样
(μg/mL) (μg/mL) % (n=3)
松花 0.25 0.2298 91.91 2.76
江水 0.5 0.4786 95.72 4.62
1.0 0.9902 99.02 3.54

2.0 1.9861 99.31 5.92
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图 9 络合物 NSS-Zn 与草甘膦的 Job's 曲线，其中
自来水 0.25 0.2566 102.64 3.67
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c(NSS-Zn +草甘膦)=30 μmol/L（a）；探针 NSS 中 0.5 0.4890 97.80 1.81
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交替添加 Zn 和草甘膦的可逆性实验（b） 1.0 1.0157 101.57 4.95
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Fig. 9 Job's plot of complex NSS-Zn with glyphosate, 2.0 1.8842 94.21 4.23
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and the total concentration of complex NSS-Zn
and glyphosate was 30 μmol/L (a); Reversible and
recyclable behavior of probe NSS upon the 3 结论
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sequential of Zn followed by glyphosate (b)

本文设计合成了一种结构简单的苯并噻唑类荧
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光探针 NSS，在 DMSO 中与 Zn 形成物质的量比为
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1∶1 络合物 NSS-Zn ，实现对 Zn 高选择性、高灵
敏度的荧光增强响应，检出限达 19.1 nmol/L。同时，
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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%，检测过程具有选择性好、不
受其他有机磷农药的干扰、响应速度快、灵敏度高
等优点，检出限为 16.0 nmol/L（即 2.71 ng/mL），实
现了对草甘膦的痕量检测。探针 NSS 实现了 Zn 2+
和草甘膦的荧光“关-开-关”型连续检测，实用性

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图 10 探针 NSS 连续识别 Zn 和草甘膦可能的作用机制 能好，并将其成功应用于实际水样中 Zn 和草甘膦
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Fig. 10 Proposed sequential recognition mechanism of probe
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NSS with Zn and glyphosate 的定量检测，具有良好的应用前景。