[發明專利]一種1,8-萘酰亞胺熒光染料固載的介孔硅材料及其應用

無效

• 申請號: 201010123639.0
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN101968445A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 段春迎;孟慶濤;張曉琳;何成;何廣杰;周硼
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;B01J20/281;C09K9/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于識別結合和用于光學檢測與吸附銅陽離子的離子檢測與吸附技術領域，具體設計利用1，8-萘酰亞胺衍生物固載的介孔硅材料為識別顯色的對水中與生物體內銅離子熒光檢測與吸附方法。?

背景技術

經過科學工作者數十年的不懈努力，陽離子分子熒光探針在基礎理論研究方面取得了巨大的進步，實現了對水樣中特定目標重金屬離子的高選擇、高靈敏的檢測。尤其最近幾年，科學工作者將分子探針成功應用到生物體系，通過熒光成像實現了對活體細胞和組織內特定重金屬離子的定量檢測。但是，目前絕大部分的陽離子探針要真正應用到現實生產生活中，科學工作者還需解決如下問題：?

1.小分子熒光探針檢測操作一般是在均相溶液中進行，因而在環境應用方面不利于目標離子的分離、提取和富集，同時也不利于探針分子的再生利用。?

2.當小分子探針在生物體應用時，有機小分子會受到體內生物酶的分解作用，降低了探針分子的效率和壽命。?

3.分子熒光探針一般含有染料分子，因此當在生物體應用時會對活體組織和細胞造成傷害。?

為解決上述問題，打破阻礙分子熒光探針在環境和生物學應用方面的瓶頸，目前將熒光探針分子固載到無機材料上是一條行之有效的途徑。在載體的選擇方面，介孔硅材料(mesoporous?silica，MS)尤其引人關注，這是因為和其他材料相比，它有如下優點：?

1.介孔硅材料具有有序的孔道和相對較大的比表面積，有利于客體分子進入孔道內部。?

2.介孔硅材料孔道內壁層含有大量羥基(-OH)，可以利用硅膠化反應，便捷地將有機分子嫁接到內壁上，得到無機-有機雜化材料。?

3.由于介孔硅材料不溶于常見溶劑，因此基于介孔硅的材料，在應用時一般在非均相體系中進行，可以便捷地實現目標物的分離、提取、富集。?

4.介孔硅材料在可見光區域是透明的，因而有利于作為熒光分子探針的載體。?

5.介孔硅材料具有良好的生物兼容性，因此在生物領域有很好的應用前景。?

6.介孔硅材料的化學性質穩定、機械強度大、價格低廉和易于回收，易于大規模開發利用。?

基于介孔硅材料如此優良的性質，目前在介孔硅材料固載的熒光探針領域逐漸引起關注。Jong?Hwa?Jung(Adv.Mater.2008，20，3229-3234)和Chun?Hua?Yan(J.Mater.Chem.，2007，17，?4492-4498)等人將熒光探針小分子固載到介孔硅材料SBA-15上，實現了固態化的熒光探針對銅離子的選擇性檢測與吸附分離。Victor?S.-Y.Lin等人研究發現，功能化的介孔硅材料能有效地透過細胞膜，實現藥物地傳遞與生物傳感應用。因此，選擇性能優良的熒光探針分子，進而固載到介孔硅材料上，設計合成既能檢測并修復水中的重金屬離子，同時還能定量分析活體組織和細胞內重金屬離子的多功能材料，將會在環境和生物領域方面有很好的應用前景。?

發明內容

本發明的目的是將一個銅離子探針分子，N-(3-氨基丙基)-4，5-二[(吡啶-2-甲基)氨基]-1，8萘酰亞胺(P2)熒光基團嫁接到介孔硅材料(MS，如：SBAs，MCMs，HMSs，MSUs，等類型)的孔道內壁，得到功能化的雜化材料，不僅可以檢測與吸附水中的銅離子，而且還將其應用到生物活體細胞和組織中，通過熒光顯微成像方法，定量檢測生物體內的銅離子。由于此功能材料對銅離子具有較強的絡合能力，同時由于硅材料的介孔保護，減弱了體內生物酶對分子探針的破壞和探針分子對生物機體的傷害，因而，此材料還可以用于急性銅中毒的有效解毒劑。該材料的特征在于：將高選擇性、高靈敏度的銅離子探針固載到具有優良特性的介孔硅材料(MS)的孔道內壁，實現了優勢的整合。?

本發明的技術方案是：?

在介孔硅材料(MS)的孔道內壁表面嫁接了一個高效銅離子熒光探針(P2)，合成了多功能材料MS-P2，其通式如下：?