[發明專利]一種二價銅離子熒光探針及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810164181.X
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108148575A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 喻艷華;舒婷婷;魯望婷;文丹;鄧宣凱;黃文文;楊智慧;付成;鄧云
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F5/02;G01N21/64
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明提供了一種二價銅離子熒光探針及其制備方法和應用，其是以氟化硼二吡咯為熒光信號基團，二氨基馬來腈為識別位點的Cu²⁺熒光探針；本發明熒光探針可以單一性識別Cu²⁺，最低檢測限可達27nM，并且這一識別過程不受其它陽離子的干擾。此外，此熒光探針合成方法簡單，成本低，在Cu²⁺的檢測中具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于利用小分子探針檢測陽離子領域，尤其涉及一種二價銅離子熒光探針及其制備方法和應用。

背景技術

Cu²⁺是人體內除鐵離子和鋅離子之后第三豐富的過渡金屬離子，人體內正常的代謝離不開適量的Cu²⁺，但是過量的Cu²⁺會導致代謝不正常，進而誘發各種生理疾病，例如威爾遜(Wilson)綜合征，門克斯(Menkes)綜合征和阿茲爾海默氏癥等。目前，在建筑工業、機械制造業和醫療等領域中，銅材料的過度使用和不當的后處理會導致Cu²⁺成為重金屬污染物之一。因此，監測水相中Cu²⁺的含量成為人們關注的熱點問題。

目前，檢測Cu²⁺的方法有很多種，例如：電化學法，原子吸收光譜法，納米傳感器法和熒光光譜法。其中熒光光譜法由于具有選擇性好，靈敏度高，響應快，操作簡單等優點得到廣泛應用。熒光探針檢測離子的基本原理主要是待測離子與探針發生特異性結合(絡合、化學反應)，導致探針結構發生一定的變化，從而出現熒光信號改變，通過前后熒光光譜的變化實現對待測離子的檢測。通過這個原理化學家們設計了很多Cu²⁺的熒光探針。由于Cu²⁺具有很強的順磁性，對熒光具有極其的淬滅性，因此大部分已經報道的Cu²⁺探針都是熒光淬滅性，這種識別方式很容易受到環境和儀器的影響，靈敏度一般都不高。此外，還有一些檢測Cu²⁺的熒光探針響應時間長，選擇性差，只能在有機溶劑中檢測，不能應用水相中Cu²⁺檢測。因此開發具有高靈敏度和高選擇性的熒光增強型Cu²⁺小分子探針具有重要意義。

發明內容

針對現有技術中的上述問題，本發明的主要目的在于提供一種二價銅離子熒光探針，能夠特異性識別二價銅離子，且不受其它陽離子的干擾。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種二價銅離子熒光探針，包括如下結構式：

本發明的另一目的在于提供上述二價銅離子熒光探針的制備方法，包括如下步驟：

以2,4-二甲基吡咯和4-甲基苯甲醛為原料，通過縮合，氧化，絡合得到化合物IV，然后所述化合物IV通過維爾斯邁爾－哈克反應得到5-醛基BODIPY，所述5-醛基BODIPY與二氨基馬來腈通過縮合反應得到所述銅離子熒光探針。

作為進一步的優選，所述化合物IV包括如下結構式：

作為進一步的優選，所述以2,4-二甲基吡咯和4-甲基苯甲醛為原料，通過縮合得到含有如下結構式的化合物II：

作為進一步的優選，所述通過氧化得到含有如下結構式的化合物III：

作為進一步的優選，所述絡合得到化合物IV，包括如下步驟：

將所述化合物III，三乙胺，三氟化硼乙醚和CH₂Cl₂，在室溫下攪拌，反應結束后，水洗，干燥，過濾，濃縮，柱層析分離提純得到橙紅色固體，即為化合物IV。

作為進一步的優選，所述化合物IV通過維爾斯邁爾－哈克反應得到5-醛基BODIPY，包括如下步驟：