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钠离子是人体细胞外液中的主要阳离子,具有维持人体全身血液容量、细胞渗透压和酸碱平衡的作用,并且对神经和肌肉电兴奋的产生及传导发挥着重要作用,对人体健康至关重要。人体中的钠离子主要来源于饮食,因此食品中钠离子含量的测定对人体健康具有非常重要的意义。本研究设计并合成了一种以1-氮杂-15-冠醚-5为识别基团的新型荧光探针,用于钠离子含量的检测,为后续钠离子的检测提供了一种新的方法。冠醚对金属离子和一些其它小分子具有很强的结合力,因此被广泛应用于荧光传感器系统的设计中,其中氮杂冠醚的应用更为广泛。氮原子既为其它基团的引入提供了分支点,又是有效的给电子和金属结合位点,其配位性与及选择性有了很大提升,因此氮杂冠醚在超分子化学中被广泛用作各种受体。本文主要研究内容如下:1、基于钯催化的胺化反应将1-氮杂-15-冠醚-5和6-溴-2-萘甲醛经亲核取代反应合成中间体M-1,并将M-1与1,2,3,3-四甲基-3H-吲哚鎓碘化物在乙醇中回流,最终合成了荧光探针Probe2,产率为53.2%,并通过1H NMR、13C NMR、质谱等技术对其结构进行了表征。研究了该探针的光谱特性以及在Na+存在时二者的络合比例、选择性和抗干扰性等。结果表明:探针Probe2对有机溶剂的极性具有较强的敏感性,随着溶剂极性增大,其最大紫外吸收峰发生蓝移,荧光发射峰发生红移。pH=6时,Probe2荧光分子的吸光度值最大,其荧光强度随pH的增大逐渐增强,荧光发射峰的位置从491 nm处逐渐蓝移至428 nm处。探针Probe2对Na+具有良好的选择性和抗干扰性,二者的络合比例为1:1,结合常数Kd=2.55×103 M-1。2、探针Probe2的荧光强度随着Na+的加入不断增强,在1-10μmol/L浓度范围内呈现出良好的线性关系,线性方程为y=1.15×105x+1.94×106(R2=0.998),检测限为53.7 nmol/L。以ICP-MS检测结果作为参考,应用探针Probe2检测实际样品,经分析发现,两种手段的检测结果具有良好的相关性,相关系数r=0.9994,证明了本研究方法的可靠性。3、为了扩大探针Probe2的应用范围,将其应用于自制的微流体纸基分析装置中,制成便携式产品,以实现Na+实时快速检测。研究了微流体装置的性能,结果表明:纸基传感器亲水区与疏水区分隔明显,在染料液滴静置实验及芯吸过程中均未发生扩散和渗漏现象。Na+浓度在2-10mmol/L范围内,荧光条带改变的距离(d,mm)与Na+浓度(c)的关系可表示为d=3.13c-0.14,R2=0.98。