[發明專利]一種丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910630793.8
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110272449A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 張義斌
• 申請（專利權）人: 長江師范學院
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李媛;張先蕓

本發明公開了一種丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針及其制備方法和應用，屬于分析檢測技術領域，其化學結構式如下：本發明的丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針具有良好的光學特性，可高選擇性識別氟離子，且該熒光探針具有大的Stokes位移，較長的熒光發射波長，靈敏度高，選擇性好等特點，其合成路線簡單，產率高，產品易于分離，純度高。可以用于識別和檢測水環境中的氟離子含量，通過氟與該探針作用產生肉眼可見的顏色變化，便于肉眼識別是否在水環境中存在氟離子，并且監測速度相對較快，不受水中其它離子元素的干擾。原料簡單易得，成本低，易工業化生產，在環境監測和生物體系統中具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于分析檢測領域，具體涉及一種丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針及其制備方法和應用。

背景技術

氟離子是人所必需的微量元素，與人體的一些生命活動密切相關，例如牙齒及骨骼組織代謝，少量氟可以促進保護牙齒，強健骨骼；而大量的氟會對使人體免疫系統受到傷害，導致多器官病變值。得注意的是，隨著氟離子在工業上的廣泛應用，含氟礦石開采、焦炭、玻璃、鋁加工、電鍍、電子、化肥等行業排放的廢水中常含有高濃度的氟化物，對環境造成的不可逆轉的污染和傷害也日益明顯。所以實現對環境中和生物體內的氟離子的準確快速的檢測變得越來越重要檢測。

目前，氟離子的測量方法主要有氟離子選擇電極法、氟試劑比色法、離子色譜法等方法，但這些檢測方法存在分析時間長，操作方法相對復雜，誤差大等問題。而與這些方法相比，熒光探針則擁有選擇特異性好、靈敏度高、即時檢測和響應迅速等眾多優勢。這些優點使得其在化學、生物醫學等學科領域都有著較為廣泛的應用，尤其是在生物醫學領域，熒光探針不僅可以用于體外分析還可以用于活體的影像學研究。

近年來，能特異性檢測氟離子的小分子熒光探針被大量報道。如發明專利CN201310381446.9公開了一種裸眼識別和熒光增強檢測氟離子熒光分子探針的制備方法以及該熒光分子探針在檢測氟離子方面的應用，熒光分子探針以2-羥基-1-萘甲醛為原料，經硅烷保護，再與丙二腈縮合而成，發射波長為451nm。發明專利CN201410205816.8公開了一種比率型同時檢測氟離子和亞硫酸根熒光探針的制備與應用，該比率型熒光探針以2-(2-羥基苯基)苯并噻唑衍生物為母體結構，基于ESIPT和ICT機理分別測定氟離子和亞硫酸根。該探針分子在80％乙腈溶液中最大發射波長在498nm。但上述方法制備探針大多數處于可見光區，熒光發射波短，引起熒光自淬滅和信噪比低，導致熒光檢測誤差大和靈敏度低等缺點。因此設計一類具有背景干擾小，并可減少對生物體的損傷等優勢的近紅外熒光探針的氟離子探針有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供了一種丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針，解決現有熒光探針的熒光發射波長短，導致靈敏度低和誤差大等問題。

本發明還提供了一種丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針的制備方法，該方法簡單易行，合成路徑短，產率高，產品易于分離，純度高。

本發明還提供了一種丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針在檢測溶液、細胞或生物體中氟離子的應用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針，其化學結構式如下：

本發明還提供了上述丙二腈佛爾酮類氟離子熒光探針的制備方法，2-[3-(4-羥基苯乙烯基)-5，5-二甲基-環己-2-烯-1-亞基]丙二氰基與三異丙基氯硅烷在咪唑存在下于有機溶劑中反應，分離、純化得到所述熒光探針，其合成工藝路線如式(1)所示：

作為優選的，所述2-[3-(4-羥基苯乙烯基)-5，5-二甲基-環己-2-烯-1-亞基]丙二氰基、三異丙基氯硅烷和咪唑的摩爾比為1：1～10：1～10，該物料比范圍下，產率高，易提純。優選摩爾比為1：2～4。