[發明專利]一種硫負離子熒光探針材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110292028.7
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113149931B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 黃薛龍;曾煒;曹智雄;藍寧
• 申請（專利權）人: 贛南醫學院
• 主分類號: C07D277/82
• 分類號: C07D277/82;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 濟南譽琨知識產權代理事務所(普通合伙) 37278
• 代理人: 李照蘭

本發明涉及一種硫負離子熒光探針材料，其具有以下結構通式：其中，R1和R2獨立地選自C1?C22的烷基，所述烷基選自直鏈烷基或支鏈烷基。本發明的有益效果在于：1.本發明所得的硫負離子熒光探針材料具有良好的水溶性，因此可以在較寬的近紅外區域實現發光；2.本發明所得的硫負離子熒光探針材料，成功地應用于活細胞和斑馬魚幼蟲中的硫化物陰離子檢測，可以觀察到明顯的熒光識別現象，具有高選擇性、高靈敏度以及快速響應的特點。

技術領域

本發明屬于新材料領域，具體涉及一種硫負離子熒光探針材料及其制備方法和應用。

背景技術

硫負離子是生物系統中常見的副產物，其是通過厭氧細菌微生物還原硫酸鹽并在肉類蛋白質中形成含硫氨基酸而產生的。硫負離子廣泛用于工業過程中，其作用包括轉化為硫和硫酸、染料和化妝品的制備、木漿的生產等。然而，硫負離子具有較強的毒性，即使在低濃度下也被認為是有毒的常見陰離子之一。若在水中濃度過高，可能會引起粘膜刺激，昏迷和呼吸麻痹。因此，有必要通過有效的手段，來檢測水性介質和生物系統中的硫負離子。

傳統的用于檢測硫負離子的方法，包括滴定法、熒光法、分光光度法等。與傳統的方法相比，熒光探針具有靈敏度高、操作方便、響應速度快等優勢。在近期的相關技術中，已經報道了許多基于支架的硫負離子的熒光探針，包括香豆素、異腈、氟硼吡咯、季吡啶鹽、半胱氨酸、苯并吡喃二甲腈、萘乙酰胺等。

然而，由于硫負離子的強水合特性，會削弱傳感器與目標陰離子之間的相互作用。上述物質所形成的硫負離子的熒光探針，應用于期望獲得高選擇性、高靈敏度的熒光傳感器中，仍然存在較大難度和挑戰；此外，為了獲得最佳的檢測效果，非常需要在水性介質中用于硫負離子的快速響應的特性，而上述物質作為硫負離子的熒光探針時，在這一特性上也有欠缺。

因此，亟需找到一種新材料，其應用于硫負離子熒光探針材料上形成硫負離子的熒光探針，能夠具有高選擇性、高靈敏度以及快速響應的特點。

發明內容

本發明公開了一種硫負離子熒光探針材料，具有高選擇性、高靈敏度以及快速響應的特點。本發明還公開了上述硫負離子熒光探針材料的制備方法以及在生物成像中的應用。

本發明的一個目的在于提供一種硫負離子熒光探針材料，其通過以下技術手段得以實現：

一種硫負離子熒光探針材料，所述硫負離子熒光探針材料具有以下結構通式：

其中，R1和R2獨立地選自C1-C22的烷基，

所述烷基選自直鏈烷基或支鏈烷基。

該硫負離子熒光探針材料的分子結構設計中，席夫堿可以對硫負離子形成特異性識別，其機理為親電加成；酚羥基可以為硫負離子熒光探針材料提供良好的水溶性；噻唑、乙烯氰基通過分子間電荷轉移效應形成紅色熒光。

其對S^2-具有特異識別性，在純水溶液狀態下具有良好的熒光效果和特異選擇性。應用于活細胞和斑馬魚幼蟲中的硫化物陰離子檢測，可以通過肉眼觀察到明顯的熒光識別現象。

進一步地，所述R1和所述R2均為甲基。

本發明的另一個目的在于提供上述硫負離子熒光探針材料的制備方法，其通過以下技術手段得以實現：

上述硫負離子熒光探針材料的制備方法，其包括如下步驟：

S1.將單體A和對羥基苯甲醛溶于醇中，加入哌啶和酸，回流反應，然后將混合物倒入水中，過濾后取濾渣并提純，得到化合物1；

S2.將所述化合物1溶于三氟乙酸中，然后加入六亞甲基四胺，回流反應，然后將混合物倒入水中，過濾后取濾渣并提純，得到化合物2；

S3.將化合物2和苯并[d]噻唑-2-胺溶于醇中，回流反應，然后將混合物提純，得到產物；