[发明专利]一种铜离子荧光探针及其合成方法

说明书

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，涉及一种铜离子荧光探针及其合成方法。

背景技术

近年来，使用人工合成的探针选择性地感应和识别环境中以及生物体系统中重要的离子，特别是重金属离子引起了人们极大的兴趣。铜离子在工业生产上广泛使用，并且它在人体的酶如超氧化物歧化酶、细胞色素C氧化酶以及酪氨酸酶等起辅助催化因子的作用。尽管在有机体中有很重要的作用，但铜离子的过量积聚以及代谢异常都会导致一系列的疾病，例如老年痴呆症、帕金森综合症、心血管疾病等。所以，在环境中以及生物体系统中简便并快速检测铜离子就显得尤为重要。

当前罗丹明系列和荧光黄系列荧光探针被报道用于溶液中铜离子的检测(Tongkate P，Phromyothin D Sumranjit J.Copper(II)ion-sensing mechanism ofoligo-phenylene vinylene derivatives:syntheses  and theoretical calculations.Tetrahedron 2012;68:3329-3335.Hou FP，Cheng J,Xi PX,Chen FJ,Huang L,XieGQ,Shi YJ,Liu HY，Bai DC and Zeng ZZ.Recognition of copper and hydrogensulfide in vitro using a fluorescein derivative indicator.Dalton Trans 2012;41:5799-5804)。但这些探针体内稳定性小，荧光受环境的影响较大，且有一定的细胞毒性，难以精确测量细胞中的金属离子。二氟硼基吡咯类化合物在近红外区有较强的吸收，其发射波长为560nm,可望用作生物体内荧光探针。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种高灵敏的荧光探针以检测Cu²⁺，本发明另外一个目的是提供这种荧光探针的合成制备方法。

本发明公开的一种铜离子荧光探针，8-[二（2-吡啶甲基）胺-3-苯甲基]-4,4-二氟-1,3,5,7-四甲基-4-硼-3a,4a-二吡咯（简称BODIPY-DPA），其结构式如下：

本发明所公开的铜离子荧光探针，8-[二（2-吡啶甲基）胺-3-苯甲基]-4,4-二氟-1,3,5,7-四甲基-4-硼-3a,4a-二吡咯的合成反应步骤如下：

A、将2,4-二甲基吡咯与3-氯甲基苯甲酰氯以摩尔比1:3～3:1比例混合后加入CH₂Cl₂，40℃反应1～8h；

B、接着加入三氟化硼，其中三氟化硼与2,3-二甲基吡咯摩尔比为1:1～1:4，40℃反应2～10h；

C、向混合体系中依次加入二（2-吡啶甲基）胺和三乙胺，氮气保护，80℃油浴回流4～16h，其中，二（2-吡啶甲基）胺与2,4-二甲基吡咯摩尔比1:2～2:1，三乙胺与二（2-吡啶甲基）胺的摩尔比为3:1～1:3；

D、反应结束后用饱和氯化钠溶液萃取洗涤，水相使用二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋蒸出溶剂，得褐色油状物；

E、将褐色油状物经硅胶柱层析分离，用乙酸乙酯洗脱，得到暗红色粘稠固体，即为8-[二（2-吡啶甲基）胺-3-苯甲基]-4,4-二氟-1,3,5,7-四甲基-4-硼-3a,4a-二吡咯（简写为DOBIPY-DPA）。

本发明的一个较优公开例中，所述的DOBIPY-DPA合成反应步骤A中，2,4-二甲基吡咯与3-氯甲基苯甲酰氯以摩尔比2:1比例混合后加入CH₂Cl₂，40℃反应4h。

本发明的一个较优公开例中，所述的DOBIPY-DPA合成反应步骤B中，所述的三氟化硼与2,3-二甲基吡咯摩尔比为1:2，40℃反应6h。

本发明的一个较优公开例中，所述的DOBIPY-DPA合成反应步骤C中，所述的二（2-吡啶甲基）胺与2,4-二甲基吡咯摩尔比1:1.2，所述的三乙胺与二（2-吡啶甲基）胺的摩尔比为1:1，氮气保护，80℃油浴回流8h。