一種二價銅離子熒光探針及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種快速檢測金屬二價銅離子的熒光探針及其制備方法和應(yīng)用，屬于 分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 正常情況下人體內(nèi)除了鐵和鋅，銅離子是第三種最豐富的必需微量元素，成人體 內(nèi)總銅含量一般是70~80暈克。
[0003] 銅離子在各種生理過程發(fā)揮重要作用，是生命系統(tǒng)中重要的微量元素和必需的營 養(yǎng)素。銅毒性很小，銅缺乏可導(dǎo)致生長和代謝紊亂。已知銅在細(xì)胞中平衡的改變會導(dǎo)致抑制 神經(jīng)性疾病，如Menkes綜合癥、Wilson病、家族遺傳性脊側(cè)索硬化、Alzheimers病和Prion 病等。正是由于銅對于生命的重要性，銅在人體中的分布受到嚴(yán)格的控制。采用熒光分子 探針的方法檢測銅離子，尤其是跟蹤其在化學(xué)反應(yīng)和生命活動中的作用過程就變成一件很 有意義的事情。
[0004] 目前，銅離子的檢測手段主要分為兩類：直接法和間接法。直接法是一類直接利用 銅離子自身物理、化學(xué)性質(zhì)對其進行分析檢測的方法，包括原子吸收、發(fā)射光譜法和離子選 擇性電極法；間接法是一類利用銅離子和指示劑他可稱為化學(xué)分子探針）之間的特異性化 學(xué)反應(yīng)或超分子作用產(chǎn)生的信號變化對銅離子進行分析檢測的方法，包括傳統(tǒng)的銅離子指 示劑和近年來研宄較熱的銅離子熒光分子探針。但是，綜合分析目前的銅離子熒光探針主 要存在以下不足：第一，為了提高選擇性大多數(shù)銅離子探針在有機溶劑中或含有機溶劑的 組分中檢測，對環(huán)境檢測的實用性大大降低；第二，銅離子探針的檢測都是根據(jù)某一特定波 長的變化來進行，容易受外界因素的干擾；第三，多數(shù)銅離子探針在細(xì)胞中對銅離子的識別 都是在某一特定熒光通道下進行成像不能實現(xiàn)雙通道同時成像。基于此，開發(fā)新型銅離子 探針，給出檢測曲線判斷銅離子水平，有著重要的研宄價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明通過分子設(shè)計，合成出一種具有響應(yīng)時間快 和較高選擇性的二價銅離子熒光探針。
[0006] 本發(fā)明還提供了上述二價銅離子熒光探針的制備方法。
[0007] 本發(fā)明還提供了上述二價銅離子熒光探針的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種二價銅離子焚光探針，其特征在于，它的分子式為C46H48N605，結(jié)構(gòu)式如下：
【主權(quán)項】
1. 一種二價銅離子焚光探針，其特征在于，它的分子式為C46H48N 6O5，結(jié)構(gòu)式如下：
2. -種權(quán)利要求1所述的二價銅離子熒光探針的制備方法，其特征在于，它是按照以 下步驟進行： (1) 4-溴-1，8-萘二甲酸酐與N-(2-氨基乙基）嗎啉反應(yīng)得到化合物1，其結(jié)構(gòu)式如 下：
(2) 將步驟（1)得到的化合物1與聯(lián)硼酸頻哪醇酯反應(yīng)得到化合物2,其結(jié)構(gòu)式如下：
(3 ) 3-二乙胺基苯酚與4-溴鄰苯二甲酸酐反應(yīng)得到化合物3，其結(jié)構(gòu)式如下：
(4)將步驟（2)得到的化合物2和步驟（3)獲得的化合物3反應(yīng)即可制得目標(biāo)化合物 FP-Cu2+O
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二價銅離子熒光探針的制備方法，其特征在于，所述步驟（1) 是采用下述方法完成：將Ieq的4-溴-1,8-萘二甲酸酐與Ieq的N-(2_氨基乙基）嗎啉溶 于乙醇中，氮氣保護，加熱回流，反應(yīng)5h ;用TCL板檢測反應(yīng)，反應(yīng)完全后，用乙酸乙酯萃取， 無水硫酸鈉干燥，旋干，并用柱色譜洗脫分離得到化合物1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的二價銅離子熒光探針的制備方法，其特征在于，所述加熱回 流溫度為l〇〇°C ;所述柱色譜分離洗脫劑配比為甲醇：二氯甲烷=1:40。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二價銅離子熒光探針的制備方法，其特征在于，所述步驟（2) 是采用下述方法完成：Ieq的化合物1，I. 5eq聯(lián)硼酸頻哪醇酯與3eq乙酸鉀溶于1，4-二氧 六環(huán)中，再加入雙(二苯基磷基）二茂鐵氯化鈀（〇. leq)，氮氣保護，加熱回流，反應(yīng)10 h，用 TCL板檢測反應(yīng)，反應(yīng)完全后，用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，旋干，并用柱色譜進行洗 脫分離得到化合物2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的二價銅離子熒光探針的制備方法，其特征在于，所述加熱回 流溫度為120°C ;所述柱色譜分離洗脫劑配比為乙酸乙酯：石油醚=1:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二價銅離子熒光探針的制備方法，其特征在于，所述步驟（3) 是采用下述方法完成：Ieq的3-二乙胺基苯酚與2eq的4-溴鄰苯二甲酸酐溶于丙酸中，氮 氣保護，加熱回流，反應(yīng)24h，反應(yīng)完全后，將反應(yīng)液旋干，向其中加入乙醇和水合肼繼續(xù)加 熱回流反應(yīng)4h，反應(yīng)完全后，用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，旋干，并用柱色譜進行洗脫 分離得到化合物3。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的二價銅離子熒光探針的制備方法，其特征在于，所述加熱回 流溫度為150°C ;所述柱色譜分離洗脫劑配比為乙酸乙酯：石油醚=1:1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二價銅離子熒光探針的制備方法，其特征在于，所述步驟（4) 是采用下述方法完成：Ieq化合物2, I. 2eq化合物3,0.1 eq四苯基磷鈀，溶于甲苯中，再加 入2mol/L碳酸鉀溶液，氮氣保護，加熱回流反應(yīng)10h，反應(yīng)完全后，用乙酸乙酯萃取，無水硫 酸鈉干燥，旋干，TLC板分離，可以得到目標(biāo)化合物FP-Cu 2+;所述加熱回流溫度為120°C ;所 述TLC板展開劑比例為甲醇：二氯甲烷=1:40。
10. -種權(quán)利要求1所述的二價銅離子熒光探針的應(yīng)用，其特征在于，用于水環(huán)境和生 物細(xì)胞體系中二價銅離子的含量傳感檢測；所述的傳感檢測包含熒光檢測，目視定性檢測， 細(xì)胞成像檢測。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二價銅離子熒光探針及其制備方法和應(yīng)用，屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。該探針的結(jié)構(gòu)式如下：；該探針的合成只需要四步就可以完成，且后處理過程相對簡單；實現(xiàn)了銅離子探針的選擇性快速檢測，并且選擇性好，抗其他金屬離子干擾能力強。此外，用肉眼就可以觀察到溶液顏色的變化，伴隨著紫外燈下同樣可以觀察到熒光顏色變化，是一種具有生色傳感功能的熒光探針。該探針可作為顯示水溶液中和生物細(xì)胞內(nèi)銅離子存在的專一性指示劑，可進行實時定性及定量的目視比色法檢測。本發(fā)明是一種簡單，快速，靈敏的銅離子特異性檢測試劑，在生物分子檢測領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C09K11-06, C07D491-107, G01N21-64
【公開號】CN104830315
【申請?zhí)枴緾N201510235578
【發(fā)明人】林偉英, 任明光, 鄧貝貝
【申請人】濟南大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月11日