[發明專利]一種基于半花菁的反應型Hg2+熒光探針Cy-PT及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811307727.9
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109438426B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 何漢平;呂賀紅;袁剛;常鋼;任子奇;張修華;王升富
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C07D405/06
• 分類號: C07D405/06;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明公開了一種反應型的Hg²⁺熒光探針Cy?PT及其制備方法和應用。本發明將作為識別單元的硫代氯甲酸苯酯通過酯鍵與穩定的半花菁骨架偶聯，生成熒光探針Cy?PT。當生成的硫代酸酯在Hg²⁺的催化下會發生水解作用，酯鍵斷裂，羥基被裸露出來，由于分子內部ICT機制，探針熒光獲得增強。該探針能夠在生理pH環境中特異性識別Hg²⁺，伴隨著溶液由靛藍色轉變為湖藍色，可用于Hg²⁺的比色檢測。另外，本發明的細胞毒性試驗證明了該探針具備生物低毒性，且細胞成像實驗表明該探針在活的復雜生物體系中能夠檢測到汞離子，這些都說明了它在活體檢測方面具有發展潛力。

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種用于檢測金屬離子的熒光探針，更具體地說，本發明涉及一種基于半花菁，識別檢測Hg²⁺的反應型熒光探針Cy-PT及其制備方法和應用。

背景技術

眾所周知，相對于其他眾多金屬離子，因為汞的耐久性、易轉移性和高生物累積性，所以汞是毒性最強的金屬之一。由于諸如燃煤電廠和金礦等人類活動，汞和汞物種不斷被排放到環境中，這對人類健康和生存環境造成了不可忽略的威脅。因而，關于汞的選擇性和靈敏性檢測方式的發展仍然是迫切需要的。傳統上，原子吸收光譜，電感耦合等離子體質譜和毛細管電泳已被用于分析檢測環境樣品中的汞離子含量。然而，以上這些測試手段不僅要求成本較高的測試儀器，還要求繁瑣的樣品準備工作。與傳統測試手段不同，作為最有前途的測試方法之一，熒光探針由于具有高特異性、高靈敏度監測功能和響應時間迅速等優勢，因此已成為化學傳感、環境科學、生物成像和醫學診斷等眾多應用中的強大工具。因此，開發能夠高選擇性和靈敏地檢測生物系統中的汞離子的熒光化學探針是非常重要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于半花菁的反應型Hg²⁺熒光探針Cy-PT及其制備方法和應用。

為了實現本發明的上述第一個目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于半花菁的反應型Hg²⁺熒光探針Cy-PT，所述熒光探針Cy-PT化學結構式如下式一所示：

本發明的第二個目的在于提供上述所述的基于半花菁的反應型Hg²⁺熒光探針 Cy-PT的制備方法，所述方法包括如下步驟：

a)將間苯二酚和碳酸鉀(K₂CO₃)依次溶解于無水乙腈中；

b)在氮氣條件下將步驟a)所得溶液攪拌活化，形成混合活化液；

c)向步驟b)所得混合活化液中加入IR-780的乙腈溶液，然后在50℃條件下反應 3～5h，反應結束后旋蒸，柱色譜純化得到中間體Cy-OH；

d)將步驟c)所得中間體Cy-OH溶解在無水二氯甲烷(CH₂Cl₂)中，冰水浴條件下滴加N,N-二異丙基乙胺(DIPEA)，滴加完畢后，繼續在冰水浴條件下攪拌活化10～ 20min；

e)向步驟d)所得混合液中滴加硫代氯甲酸苯酯，35℃條件下反應4～6h，得粗產物，然后利用色譜柱純化粗產物，再旋蒸、真空干燥，得到本發明所述的目標產物，即反應型Hg²⁺熒光探針Cy-PT。

進一步地，上述技術方案，步驟a)所述間苯二酚和碳酸鉀的物質的量之比為1：1。

進一步地，上述技術方案，步驟b)所述攪拌活化工藝具體為：溫度30～40℃，時間20～50min。

進一步地，上述技術方案，步驟c)所述加入的IR-780與間苯二酚的物質的量之比為1：2。