[发明专利]一种检测铜离子的荧光探针及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光分子探针，尤其是涉及一种检测铜离子的荧光探针及其制备方法。

背景技术

铜广泛应用于电器、电子工业，也应用于如铸币、各种合金铸造及供水管道中。而铜离子是生命系统中的一种重要的微量元素，它对于生物体中血红蛋白的合成及多种金属酶的活性保持是不可或缺的，铜离子的缺乏将导致生长和代谢的紊乱。铜离子在细胞中的含量失去平衡将导致抑制神经性疾病，如Wilson病、家族遗传性脊侧索硬化症、Menkes综合症、Alzheimers症和Prion病等。正是由于铜离子对于生命的重要性，故环境体系与生命体系中的铜离子含量的测定具有重要意义。

现有测定铜离子的方法主要是原子吸收光谱法以及分光光度法，但前者需要相对复杂的仪器及熟练的技术人员才能得到可靠的分析结果，检测费用高昂；而后者也需要繁琐的操作(如化学转化、掩蔽、分离、萃取等消除干扰的预处理过程)，这显然不符合现代环境监测所要求的快速现场评价的要求。基于此，现代分析化学已发展出一类新颖的检测试剂，即所谓的化学传感器(chemosensor)(参见文献：de Silva A.P，Gunaratne H.Q.N，Gunnlaugsson T.，Huxley A.J.M.，McCoy C.P.，Rademacher J.T.，Rice T.E.Chem.Rev.1997，97：1515-1566.)能够较好地满足以上几个要求。化学传感器指的是具有分子尺寸的、在与被分析物相互作用时能够给出实时信号的一种化合物分子。化学传感器具有携带方便、费用低、对于待测物种选择性高、不需要样品预处理、不受外界电磁场的影响、可现场显示或可远距离传输信号等优点，因此受到人们的青睐。近几年来，设计和使用化学传感器来检测重金属离子逐渐成为一个新兴的研究热点。化学传感器自身对待测物种具有高度特异性的响应，也即具有高度的选择性，因而在测定时可免除繁琐的样品预处理(如分离、掩蔽、萃取)过程；而其中的一种，即荧光化学传感器(fluorescent chemosensor)能把这种响应转化为直观的荧光信号变化，这不仅可减少复杂仪器的使用及对相关检测人员的技术熟练程度的依赖，而且显著简化了检测程序及降低了检测成本。

丹磺酰基(Dansyl)类荧光染料由于其具有较大的Stokes位移，能够有效地减小测定中散射光的影响，以及具有较大的荧光量子产率，已作为经典的荧光标记物在生物技术方面有广泛的应用。然而把它作为识别铜离子的荧光传感分子，还不多见(Chem.Commun.，2003，3026-3027)，且该法需借助于硅纳米颗粒的协同作用，方法繁琐，灵敏度不高。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种识别性较好的检测铜离子的荧光探针及其制备方法。

本发明的另一目的是提供一种所述检测铜离子的荧光探针在重金属离子检测中的应用。

所述检测铜离子的荧光探针为丹磺酰基与具有荧光猝灭功能的猝灭剂的共价结合体，所述检测铜离子的荧光探针的结构式如下所示：

所述检测铜离子的荧光探针记为探针1，所述检测铜离子的荧光探针与铜离子作用后，丹磺酰基与猝灭剂断开，从而导致检测体系荧光的增强。

所述检测铜离子的荧光探针的制备路线如下：

所述检测铜离子的荧光探针的制备方法包括以下步骤：

步骤一：在反应容器中，按质量比加入1份的4-[4-(二甲基氨基)苯偶氮]苯甲酸及10份重蒸甲醇，再加入2份氯化亚讽，先室温反应，再加热回流；冷却，旋干甲醇，再加入饱和食盐水，然后各以20份乙酸乙酯萃取两次；有机层以无水硫酸钠干燥，旋干溶剂得4-[4-(二甲基氨基)苯偶氮]苯甲酸甲酯；

步骤二：在反应容器中，按质量比加入1份的4-[4-(二甲基氨基)苯偶氮]苯甲酸甲酯及10份乙二胺，加热反应后，冷却；旋转蒸发除掉乙二胺，再加入饱和食盐水，然后用二氯甲烷萃取，有机层以饱和食盐水清洗，所得有机相用无水硫酸钠干燥后旋干溶剂，得4-[4-(二甲基氨基)苯偶氮]苯甲酰乙二胺；

步骤三：在反应容器中，按质量比加入1份的硫光气，以20份干燥的二氯甲烷稀释；称取0.8份的4-[4-(二甲基氨基)苯偶氮]苯甲酰乙二胺于另一反应容器中，以50份干燥的二氯甲烷溶解后，在冰浴下加入稀释后的硫光气溶液中，再加入0.5份氢氧化钠；室温反应后，再分别加入50份二氯甲烷以及150份饱和碳酸氢钠溶液搅拌1h以除去多余的硫光气；分液漏斗分离，有机相用无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，以柱色谱分离，得4-[4-(二甲基氨基)苯偶氮]苯甲酰乙二胺异硫氰酸酯；