[發(fā)明專利]一種磷光氟離子探針及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410112105.6
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103937487A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙強;黃維;趙新;許文娟;劉淑娟
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F15/00;G01N21/31;G01N21/33;G01N21/64;C12Q1/02
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 胡玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學/生物傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磷光氟離子探針及其制備和在水相氟離子檢測和細胞成像領(lǐng)域中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

生物識別和生物傳感已經(jīng)成為一個重要的研究領(lǐng)域，尤其是陰離子的檢測變的尤為重要。氟廣泛存在于自然界中，氟化物是人體必須的微量元素之一。但同時含氟化合物是有毒性的，氟化物對人體毒性取決于氟離子的濃度和攝入量。飲用水中含氟的適宜濃度為0.5-1.0mg/L，長期飲用高氟水則會給人體帶來不利影響，嚴重的會引起氟斑牙和氟骨病。氟及氟化物作為重要的化學物質(zhì)在各個行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。化肥、農(nóng)藥、化工、石化行業(yè)等在生產(chǎn)中使用含氟化學品或生產(chǎn)含氟化工產(chǎn)品，產(chǎn)生了相應(yīng)的含氟廢水，必須對含氟工業(yè)廢水加以處理和監(jiān)測。因此實現(xiàn)對氟離子簡便、快速的檢測在臨床醫(yī)學中表現(xiàn)出越來越重要的作用。

檢測氟離子的機理主要有兩類:一是利用路易斯酸堿相互作用,即硼原子作為路易斯酸與作為路易斯堿的氟離子之間產(chǎn)生強的親和力而實現(xiàn)選擇性識別;二是利用氫鍵作用,即許多氫鍵給體如脲基、吡咯/杯吡咯、酰胺或咪唑能夠與氟離子形成氫鍵從而達到檢測的目的。但是，基于氫鍵相互作用的氟離子探針選擇性較差；基于三芳基硼的氟離子探針選擇性較好（CN102617652A），但很難實現(xiàn)水相氟離子檢測。對氟離子的檢測往往很難在水溶液中實現(xiàn)，并且由于檢測過程受到其它多種陰離子的干擾，專一性受到限制。

近幾年，利用硅與氟的特殊的相互作用，可以成功實現(xiàn)了純水溶劑體系中氟離子的快速檢測（Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,4915–4918）。但是現(xiàn)在基于硅與氟相互作用實現(xiàn)氟離子檢測的熒光探針都是基于熒光信號的檢測，熒光信號檢測在實際應(yīng)用中容易受到背景熒光的干擾，從而降低了檢測的靈敏度和信噪比。相比有機熒光，具有d⁶、d⁸和d¹⁰電子結(jié)構(gòu)的磷光重金屬配合物具有優(yōu)異的光物理性質(zhì)）如大的斯托克斯位移可以很容易區(qū)分激發(fā)和發(fā)射峰，能使用可見光進行激發(fā)，長的發(fā)射壽命有利于使用時間分辨技術(shù)有效地與背景熒光信號區(qū)分開以提高檢測的信噪比和靈敏度等。為了進一步提高檢測的信噪比和靈敏度，并實現(xiàn)水相溶液中的氟離子檢測，有必要設(shè)計合成新型的基于磷光信號的氟離子探針。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明的目的在于提供一種磷光銥配合物，給出它們的制備方法，并提出這類配合物在檢測氟離子及其在細胞標記、成像中的應(yīng)用。利用紫外-可見吸收光譜、熒光發(fā)射光譜檢測配合物對氟離子的響應(yīng)性能。發(fā)明目的主要是本申請中解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。

技術(shù)方案：本發(fā)明的的磷光銥配合物具有如下結(jié)構(gòu)通式：：

其中配體為具有以下結(jié)構(gòu)的雜環(huán)化合物中任一種：

制備方法路線如下：

具體步驟：首先將2-氨基苯硫醇與對羥基苯甲醛在110℃作用下反應(yīng)72h得到4-（苯并噻唑-2-基）苯酚；然后再與二苯基叔丁基氯硅烷反應(yīng)24h得到C^N配體，將C^N配體與IrCl₃·3H₂O在2-乙氧基乙醇和水的混合比為3:1/v:v的溶劑中回流反應(yīng)24小時，得到的二氯橋中間體與配體反應(yīng)，在二氯甲烷與甲醇的混合比為2:1/v:v的溶劑中回流4小時，然后加入需要交換的離子鹽室溫攪拌1小時后，旋出溶劑，將得的固體用柱層析方法分離，即得到所述銥配合物。

有益效果：

本發(fā)明C^N配體中硅氧鍵與氟離子發(fā)生反應(yīng)，使硅氧鍵斷裂，從而導致銥配合物的磷光發(fā)射減弱；首先實現(xiàn)了復雜水環(huán)境下對于氟離子的檢測，其次實現(xiàn)了很好的選擇性，最后是實現(xiàn)了細胞環(huán)境下對氟離子的成像。

附圖說明

圖1.本發(fā)明中合成的配合物對氟離子的紫外-可見光譜變化圖。

圖2.本發(fā)明中合成的配合物對氟離子的熒光發(fā)射光譜變化圖。

圖3.本發(fā)明中合成的配合物的選擇性測試。

圖4-1本發(fā)明中合成的配合物單光子細胞成像沒加入氟離子。

圖4-2本發(fā)明中合成的配合物單光子細胞成像加入氟離子。

圖4-3本發(fā)明中合成的配合物雙光子細胞成像沒加入氟離子。

圖4-4本發(fā)明中合成的配合物雙光子細胞成像加入氟離子。

圖5-1本發(fā)明中實施例1中化合物1的核磁。

圖5-2本發(fā)明中實施例1中化合物2的核磁。

圖5-3本發(fā)明中實施例1中化合物4的核磁。