[发明专利]汞离子检测用氟硼染料荧光探针

说明书

技术领域

本发明涉及一种汞离子检测用氟硼染料荧光探针，其属于精细化工领域中适用于自然水样及生物细胞内汞离子检测用荧光分子探针。

背景技术

当体温计、电池成为每个家庭必备的生活用品时，汞产品已经深入人们生活的各个角落，由于人们的不正确使用汞产品，或者因汞泄露处理不当而引起汞污染的事件层出不穷。其他造成汞污染的途径还有很多，例如火山爆发、矿物燃料的消耗，尤其是汞矿的开采，造成了严重的汞污染，危害生态环境以及人类健康的问题已经日益严重！

近年来，拥有高灵敏度、高选择性、简洁快速的荧光分子探针检测技术快速发展，在元素分析中的应用越来越广泛。目前能够检测汞离子的荧光分子探针有很多，例如罗丹明类荧光分子探针(Chen X Q，Nam S W，Jou M J，et al.，Org.Lett.，2008，10，5235-5238.)，荧光素为荧光母体、冠醚为识别基团的探针(Yoon S，Albers A E，Wong A P，et al.，J.Am.Chem.Soc.，2005，127，16030-16031.)，基于荧光共振能量转移机理(FRET)设计的比率型荧光分子探针(zhang X L，Xiao Y，Qian X H，Angew.Chem.，Int.Ed.，2008，47，8025-8029.)以及离子催化水解型荧光探针(Santra M，Ryu D，Chatterjee A，et al.，Chem.Commun.，2009，2115-2117)。由于汞离子的嗜硫性，这些探针的识别基团大部分都含有硫元素。这样虽然提高了配体与汞离子的络合能力，但是同时也降低了配体的选择性，因为含硫基团也常与铅、银等元素络合。其次，这些探针大部分测试都是在实验室条件下进行的，而实际应用在自然环境条件下的案例却很少，因为自然环境条件复杂，对探针的水溶性、选择性、灵敏度都是极大的挑战。另外，生物体内的一些分子含有巯基，他们能与汞离子形成稳定的配合物，但是很少有文献去探讨这些生物分子对探针识别汞离子时的影响。因此，开发一种新型的结构简单易于制备的、高选择性与灵敏度的、并且能够应用在实际的自然环境条件下及生物细胞内的荧光分子探针仍然是个挑战。

发明内容

本发明改进现有的基于络合型汞离子荧光探针结构和性能上的不足，设计并合成出适用于自然水样中低浓度汞离子检测以及活细胞内检测用、结构简单性能优良的基于氟硼荧光染料的探针分子为目的。

本发明采用的技术解决方案是：.一种汞离子检测用氟硼染料荧光探针分子具有如下结构通式BHg：

所述探针分子采用乙醇-HEPES缓冲溶液配制成用于汞离子检测用的组合物。

所述的汞离子检测用氟硼染料荧光探针分子的合成方法包括下列步骤：

1)使2，4-二甲基吡咯与3-羟基-4硝基-苯甲醛反应：将2，4-二甲基吡咯和3-羟基-4硝基-苯甲醛溶解在二氯甲烷中，滴一滴三氟乙酸，然后室温下搅拌5小时；减压蒸除溶剂，加入二氯二氰苯醌，搅拌15分钟后再加入三乙胺和三氟化硼乙醚溶液，继续搅拌45分钟，用水洗涤反应溶液，并用二氯甲烷萃取；减压蒸除二氯甲烷，用柱层析分离提纯目标产物，得到中间体I：

2)将中间体I还原，得到化合物BHg：将中间体I溶解在乙醇中，加入水合肼和钯碳催化剂，回流反应2个小时；冷却后，将溶液过滤，滤液减压蒸除乙醇，然后用二氯甲烷重新溶解。用去离子水分两次洗涤有机层；有机层溶液用无水硫酸钠干燥，减压蒸除二氯甲烷，用柱层析分离提纯目标产物，得到红色固体：

上述的技术方案所得荧光染料可通过本领域公知的分离和纯化技术回收，以达到需要的纯度。使用的各种原料均可市售获得，或者可通过本领域技术人员公知的方法或现有技术中公开的方法由本领域公知的原料简单地制备得到。本发明不仅提供了包含上述化合物BHg的组合物，所述组合物用于汞离子的检测。组合物可作为乙醇-HEPES缓冲溶液形式存在，或者可作为临用前用乙醇-HEPES缓冲溶液配制为溶液的其它合适形式存在；而且还提供了使用上述化合物BHg或包含BHg的组合物以检测汞离子的方法，该方法包括使上述化合物BHg或包含BHg的组合物检测样品中的汞离子。