[發(fā)明專利]一種基于半花菁的銅離子比率熒光探針及其制備與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710238529.0
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107033072B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱東建;鐘星;任愛山;胡彩霞;段振華;嚴(yán)小威;王素娟;帥良
• 申請（專利權(quán)）人: 賀州學(xué)院
• 主分類號: C07D213/79
• 分類號: C07D213/79;C07D213/803;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 韓奎勇

本發(fā)明涉及一種基于半花菁的銅離子比率熒光探針及其制備與應(yīng)用，所述熒光探針，分子式為C₂₀H₁₇IN₂O₂；所述熒光探針的制備包括步驟有：(1)4?甲基吡啶與碘甲烷反應(yīng)得到1,4?二甲基吡啶碘鹽，即化合物1，(2)將化合物1與4?羥基苯甲醛反應(yīng)得到4?(4?羥基苯乙烯基)?1?甲基吡啶碘鹽，即化合物2，(3)將化合物2與2?吡啶甲酸反應(yīng)得到銅離子比率熒光探針1?甲基?4?(4?(2?吡啶甲酰氧基)苯乙烯基)吡啶碘鹽，即化合物3；所述熒光探針的應(yīng)用，是在純水溶液中將熒光探針與銅離子進(jìn)行反應(yīng)，利用兩個不同發(fā)射波長處熒光強(qiáng)度的比率(F_503nm/F_448nm)變化來檢測銅離子的存在與否。本發(fā)明探針制備處理過程簡單，熒光探針分子在銅離子與其他陽離子共存體系中，表現(xiàn)出較高的選擇性和靈敏度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬離子檢測的熒光探針技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種基于半花菁的銅離子比率熒光探針及其制備與應(yīng)用。

背景技術(shù)

銅離子(Cu²⁺)是人體中第三豐富的元素，并且其在生物體的各種基本生理過程中具有重要的作用，如基因表達(dá)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。但是細(xì)胞中Cu²⁺的濃度變化會導(dǎo)致各種疾病，包括阿爾茨海默(Alzheimes)病、緬克斯(Menkes)綜合癥、肝豆?fàn)詈俗冃?Wilsons)病，甚至癌癥等。此外，Cu²⁺被廣泛的運(yùn)用到工業(yè)和農(nóng)業(yè)中，所以它也是一種嚴(yán)重的環(huán)境污染物。因此，尋找一種簡便、快捷檢測方法對Cu²⁺進(jìn)行分析檢測具有重要意義。現(xiàn)有測定Cu²⁺的方法主要是原子吸收光譜法和分光光度法，但前者需要復(fù)雜的儀器及熟練的技術(shù)人員及高昂的檢測費(fèi)用，后者需要繁瑣的操作，所以都不是理想的識別和檢測Cu²⁺濃度的方法。熒光探針具有靈敏度高、選擇性好、成本低、樣品用量少、設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)，并已成為檢測重金屬離子的有效手段。

目前關(guān)于Cu²⁺熒光探針的研究中，大多是基于單波長熒光發(fā)射強(qiáng)度改變的熒光探針，比如熒光淬滅或熒光增強(qiáng)。這些基于單波長發(fā)射的熒光探針易受一些因素的影響，比如：光漂白、探針分子的濃度、周圍的微環(huán)境和光照射下的穩(wěn)定性等。而比率熒光探針能夠克服上述因素的影響。比率熒光探針是通過記錄兩個熒光發(fā)射峰的比率來實(shí)現(xiàn)對金屬離子的檢測的，它有利于增加響應(yīng)范圍，減少環(huán)境因素的影響。雖然文獻(xiàn)已經(jīng)報道了一些比率型的Cu²⁺熒光探針，但這些比率型熒光探針大多都是在純有機(jī)溶劑或含有有機(jī)溶劑的水溶液中對Cu²⁺進(jìn)行檢測。實(shí)際上能夠在純水溶液中表現(xiàn)出識別性能的熒光探針才具有更廣闊的使用價值。因此，迫切需要開發(fā)研究在純水溶液中常溫快速高效地檢測Cu²⁺的新型比率熒光探針。

基于吡啶鹽的半花菁4-(4-羥基苯乙烯基)-1-甲基吡啶碘鹽不僅具有良好水溶性，而且具有典型的“推-拉”結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)性能。當(dāng)羥基被吸電子基團(tuán)2-吡啶甲酰基保護(hù)后，使其“推”電子的能力降低，并伴隨吸收光譜和熒光光譜的變化，同時吡啶甲酸酯基團(tuán)很容易被Cu²⁺水解。因此，本發(fā)明的基于半花菁的銅離子比率熒光探針是以4-(4-羥基苯乙烯基)-1-甲基吡啶碘鹽作為熒光團(tuán)，以吡啶甲酸酯作為識別單元的比率型熒光探針。經(jīng)檢索沒有發(fā)現(xiàn)與本申請相近似的文獻(xiàn)及專利申請。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過分子設(shè)計，合成出一種在純水溶液中檢測銅離子并具有靈敏度高、選擇性好和響應(yīng)時間短的基于半花菁的銅離子比率熒光探針。

本發(fā)明還提供了上述基于半花菁的銅離子比率熒光探針的制備方法。

本發(fā)明還提供了上述基于半花菁的銅離子比率熒光探針的應(yīng)用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：