專利名稱：一種用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬離子檢測(cè)的熒光離子探針領(lǐng)域，特別是一種用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋅離子是人體內(nèi)重要的金屬離子，它在體內(nèi)含量僅次于鐵離子排在第二位，在成人體內(nèi)鋅的含量約為2_3g。鋅在生物體內(nèi)起著非常重要的作用，許多生物學(xué)過程例如腦功能、病理學(xué)、基因轉(zhuǎn)染、金屬酶調(diào)節(jié)、免疫功能以及中樞神經(jīng)信號(hào)傳輸?shù)鹊榷茧x不開鋅離子的參與。因此鋅離子的檢測(cè)，尤其是活體細(xì)胞和組織中鋅的測(cè)定是近幾年來生物化學(xué)家非常關(guān)注的領(lǐng)域。但是由于鋅離子3(11° °電子層結(jié)構(gòu)，其自身無可測(cè)定的光譜和核磁信號(hào)，常用的紫外光譜、圓二色譜、核磁共振、電子順磁共振和穆斯堡爾譜儀均不適于對(duì)鋅離子的測(cè)定，只有熒光光譜是檢測(cè)鋅離子最有效的方法之一。熒光離子探針將分子/離子結(jié)合信息轉(zhuǎn)換成易被檢測(cè)的熒光信號(hào)，進(jìn)而可以對(duì)離子進(jìn)行識(shí)別。熒光離子探針由于具有方法簡單、高選擇性、高靈敏性以及瞬時(shí)響應(yīng)性等特點(diǎn)，并且熒光測(cè)量方法是非侵入性的，對(duì)樣品不具破壞性，因此是一種有效的檢測(cè)生物體中鋅離子含量的方法。環(huán)糊精是由不同數(shù)量的D-吡喃葡萄糖通過α-1，4糖苷鍵首尾相連而成的大環(huán)主體化合物，在以前的報(bào)道中環(huán)糊精由于其內(nèi)腔疏水而外壁親水的特點(diǎn)被廣泛的用于熒光探針和分子識(shí)別領(lǐng)域。許多能檢測(cè)鋅離子的探針已經(jīng)被報(bào)道，但是很少是水溶性的并且不受鎘離子的干擾
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在問題，提供一種用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑及其制備方法，該探針試劑對(duì)鋅離子具有特殊選擇性且靈敏度高，其制備方法簡單實(shí)用，適于放大合成和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑，為含三唑菲羅啉橋式雙β_環(huán)糊精，其采用菲羅啉作為探針分子，以菲羅啉環(huán)上的氮原子和三唑環(huán)上的氮原子作為二價(jià)鋅離子的鍵合位點(diǎn)，其化學(xué)式為Cltl4H154N8O7tl,結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑，其特征在于:為含三唑菲羅啉橋式雙β -環(huán)糊精，其采用菲羅啉作為探針分子，以菲羅啉環(huán)上的氮原子和三唑環(huán)上的氮原子作為二價(jià)鋅離子的鍵合位點(diǎn)，其化學(xué)式為Cltl4H154N8O7tl,結(jié)構(gòu)式為
2.一種如權(quán)利要求1所述用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑的制備方法，其特征在于步驟如下: 1)2，9-二炔丙基-1，10-菲羅啉中間體的合成 將2，9- 二羥甲基-1，10-菲羅啉加入到無水N，N’ - 二甲基甲酰胺中，冰浴冷卻至0°C，加入氫化鈉，在冰浴下反應(yīng)30min，加入3-溴丙炔在冰浴下反應(yīng)3小時(shí)，得到反應(yīng)液，然后向反應(yīng)液中加入氫化鈉，在18_25°C下反應(yīng)12小時(shí)，0.1Pa下蒸餾除去溶劑后得到固體a，將所得固體a溶于三氯甲烷中，用水萃取三次，將有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥后，在0.1Pa下蒸餾進(jìn)行濃縮，然后以二氯甲烷與乙酸乙酯的混合液為展開劑，用200-300目硅膠柱進(jìn)行分離即可制得2，9- 二塊丙基_1，10-菲羅啉中間體； 2)含三唑菲羅啉橋式雙β-環(huán)糊精的合成 在氮?dú)夥諊?，將上?，9-二炔丙基-1，10-菲羅啉中間體、單-6-去氧-6-疊氮-β -環(huán)糊精、五水硫酸銅和抗壞血酸鈉加入四氫呋喃和水的混合液中，在50 C下反應(yīng)48小時(shí)，過濾除去不溶物，將濾液經(jīng)0.1Pa下蒸餾去除溶劑后得到固體b，將所得固體b溶于水中至全部溶解得到溶液，然后在攪拌下將該溶液滴入丙酮中，過濾后收集固體同樣溶于水中至全部溶解，再次在攪拌下將該溶液滴入丙酮中，即用丙酮重復(fù)洗滌兩次，過濾后收集固體，最后以正丙醇、水和質(zhì)量百分比濃度為25%氨水混合液為展開劑，用200-300目硅膠柱進(jìn)行分離即可制得粗品，將其經(jīng)柱壓為0.3MPa的制備柱提純，以乙醇水溶液為淋洗劑淋洗后制得含三唑菲羅啉橋式雙β -環(huán)糊精純品，即為用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑的制備方法，其特征在于:所述2，9- 二炔丙基-1，10-菲羅啉與無水N，N’ - 二甲基甲酰胺溶液的用量比為0.1mo I/L ;所述2，9-二羥甲基-1，10-菲羅啉、3-溴丙炔和氫化鈉的摩爾比為2:4:5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑的制備方法，其特征在于:所述固體a與三氯甲烷的用量比為0.02mol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑的制備方法，其特征在于:所述二氯甲烷與乙酸乙酯混合液中二氯甲烷與乙酸乙酯的容積比為5:3。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑的制備方法，其特征在于:所述2，9- 二炔丙基-1，10-菲羅啉中間體、單-6-去氧-6-疊氮-β -環(huán)糊精、五水硫酸銅和抗壞血酸鈉的摩爾比為1:5:10:25 ;四氫呋喃和水的混合液中四氫呋喃和水容積比為2:7 ;單-6-去氧-6-疊氮-β -環(huán)糊精與四氫呋喃和水的混合液的用量比為0.03 mol/Lo
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑的制備方法，其特征在于:所述固體b的水溶液與丙酮的容積比為1:30。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑的制備方法，其特征在于:所述展開劑中正丙醇、水和質(zhì)量百分比濃度為25%氨水的容積比為6:3:2。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑的制備方法，其特征在于:所述淋洗劑中乙 醇和水的容積比為3:17。
全文摘要
一種用于鋅離子檢測(cè)的熒光離子探針試劑，為含三唑菲羅啉橋式雙β-環(huán)糊精，其采用菲羅啉作為探針分子，以菲羅啉環(huán)上的氮原子和三唑環(huán)上的氮原子作為二價(jià)鋅離子的鍵合位點(diǎn)；制備方法是首先通過2,9-二羥甲基-1,10-菲羅啉、3-溴丙炔等合成2,9-二炔丙基-1,10-菲羅啉中間體，再通過中間體、單-6-去氧-6-疊氮-β-環(huán)糊精、抗壞血酸鈉等合成為目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是作為水溶性鋅離子熒光探針，該環(huán)糊精衍生物，合成路線簡單且生產(chǎn)成本低，適于放大合成和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用；對(duì)鋅離子的識(shí)別操作簡單實(shí)用、靈敏度高并用熒光光譜顯示；本發(fā)明作為鋅離子熒光探針，能夠有效的檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的鋅離子，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08B37/16GK103242827SQ201310210999
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月31日
發(fā)明者劉育, 張玉輝, 張瀛溟 申請(qǐng)人:南開大學(xué)