[發(fā)明專利]一種熒光探針化合物及其制備和應用

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• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN107857750A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 胡永紅;樊世敏;楊文革;郝建峰;李紅杰;張健;趙王丹
• 申請（專利權）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: C07D311/18
• 分類號: C07D311/18;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 徐冬濤,袁正英

技術領域：

本發(fā)明涉及一種熒光探針化合物及其制備和應用，尤其涉及一種檢測鋁離子的熒光探針化合物及其制備與應用，屬于熒光探針技術領域。

技術背景：

近年來，隨著化學傳感器的迅速發(fā)展，熒光探針因其具有靈敏度高，選擇性好，實時響應等優(yōu)點，尤其是通過借助熒光共聚焦顯微成像技術可實時檢測活細胞內分子或離子濃度以及生物大分子結構的變化過程，在化學，生物，醫(yī)學，環(huán)境等諸多領域受到了人們越來越多的關注，成為一大研究熱點。

鋁是地殼中含量最高的金屬元素，在航空航天,汽車工業(yè),冶金化工,農業(yè)生產(chǎn)，日常生活中大量被使用。但近些年來,越來越多的證據(jù)證明鋁離子對人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)有很大的危害，E.Altschuler報道稱含鋁的抗胃酸藥能夠導致原發(fā)性的帕金森疾病，并從帕金森病人的海馬神經(jīng)里發(fā)現(xiàn)了鋁元素，B.Wang等人發(fā)現(xiàn),長期接觸鋁將通過多種信號傳導影響到記憶力，使得記憶力不同程度的下降。除此之外，鋁離子還會產(chǎn)生代謝性危害，因此，研究高選擇性高靈敏度檢測鋁離子的傳感器具有重要意義。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的是為了改進現(xiàn)有技術的不足而提供一種熒光探針化合物，本發(fā)明的另一目的是提供上述化合物的制備方法，本發(fā)明還有一目的是提供上述化合物的用途，該探針不僅可以檢測鋁離子，而且制備方法簡單，適合放大和實際應用。

本發(fā)明的技術方案為：一種熒光探針化合物，其特征在于：所述熒光探針為香豆素類衍生物，其結構式如下：

本發(fā)明還提供了上述的熒光探針化合物的方法，其具體步驟如下：

(1)7-乙酰氧基香豆素的合成：在反應瓶中加入7-羥基香豆素，滴加溶劑使其溶解，然后將醋酸酐和吡啶滴加到7-羥基香豆素溶液中反應6～12小時，得到黃色澄清溶液，旋轉蒸發(fā)，柱層析分離得到白色固體化合物7-乙酰氧基香豆素；

(2)7-羥基-8-醛基香豆素的合成：0～5℃條件下，將步驟(1)得到的7-乙酰氧基香豆素溶于三氟乙酸中，再向其中加入六亞甲基四胺，反應0.5～1小時，將反應裝置移到60～80℃的油浴中反應10～12小時，旋轉蒸發(fā)，柱層析分離得到白色固體化合物7-羥基-8-醛基香豆素；

(3)探針分子的合成：將步驟(2)得到的7-羥基-8-醛基香豆素溶于醇中，向其中加入苯甲酰肼，20～30℃下攪拌，再向其中滴加濃鹽酸，反應0.5～1小時，旋轉蒸發(fā)，柱層析分離得到白色固體香豆素衍生物，即得熒光探針化合物。其反應式如下：

優(yōu)選步驟(1)中所述的溶劑為氯仿或二氯甲烷等。

步驟(1)中所述的7-羥基香豆素與醋酸酐的摩爾比為1:(1～2)；所述的7-羥基香豆素與吡啶的摩爾比為1:(0.1～0.5)。

優(yōu)選步驟(2)中所述的7-乙酰氧基香豆素與六亞甲基四胺的摩爾比為1：(1～3)。

優(yōu)選步驟(3)中所述的7-羥基-8-醛基香豆素與苯甲酰肼的摩爾比1：(1～3)。優(yōu)選步驟(3)中所述的醇為甲醇、乙醇或丙醇等。

本發(fā)明還提供了上述的熒光探針化合物在檢測鋁離子中的應用。其特征在于：所述熒光探針化合物的乙醇-水混合溶液通過熒光光譜法實現(xiàn)對鋁離子的識別。

本發(fā)明的熒光光譜測定

將熒光探針分子配成濃度為10μm/L的乙醇水溶液，熒光光譜在熒光分光光度計上測量，激發(fā)波長475nm，每次移取3mL的探針乙醇水溶液于石英比色皿中，用微量注射器分別加入不同體積的濃度為10mmol/L的各種金屬離子(Na⁺,K⁺,Ag⁺,Mg²⁺,Cu²⁺,Cd²⁺,Pb²⁺,Zn²⁺,Mn²⁺,Co²⁺,Ni²⁺，F(xiàn)e³⁺,Al³⁺)水溶液，用熒光光譜研究熒光探針與不同金屬離子相互作用的光譜性質。

有益效果：

探針分子原料易得，合成路線簡單，反應條件吻合，后處理簡單方便，可以檢測鋁離子。探針在乙醇和水的混合溶液中溶解性較好，最大發(fā)射波長在475nm處，熒光信號較弱，隨著鋁離子的加入，探針分子在波長475nm處出現(xiàn)較強的發(fā)射峰。因此可以用于檢測水溶液中鋁離子，此外這種探針能有效的檢測活細胞中的鋁離子，可應用于生物醫(yī)藥領域當中。

附圖說明