[发明专利]一种检测汞离子的反应型罗丹明荧光探针及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于荧光探针材料及其制备领域，特别涉及一种检测汞离子的反应型罗丹明荧光探针及其制备方法。

背景技术

汞是典型的有毒重金属，可造成生物体神经系统的永久性损伤。重金属污染已成为目前环境污染中的重大污染源之一，因此发展可在水溶液环境中检测汞离子的简单、快速、灵敏的检测方法，对水体环境中重金属污染的监测具有重要意义。分子荧光探针法具有简单快速、灵敏度高、选择性好、易于实现自动化和可视化成像等特点而备受关注。近年来基于小分子荧光探针法检测汞离子已有大量报道（Chem.Rev.,2008,108,3443-3480），但由于重金属离子固有的猝灭荧光发射的性质，使得发展灵敏度较高的荧光增强型荧光探针依然具有一定挑战性。另外对于应用于水体环境中的荧光探针，尤其对于应用于生理环境中的荧光探针，不仅要求其水溶性好，还要求可在生理环境酸度条件下工作，并利于可见光激发以防止紫外光对细胞造成损伤。罗丹明B荧光染料具有荧光量子产率高、激发和发射波长均在可见区范围等优良的光物理性质，在发展荧光探针方面得到了广泛研究（Chem.Rev.,2012,112,1910-1956）。但已报道的多数基于罗丹明B的汞离子荧光探针仅能用于有机溶剂介质或含大量有机溶剂的水溶液中工作。反应型荧光探针具有高度选择性，自第一例反应型罗丹明B酰肼荧光探针应用于检测铜离子以来，受到人们的极大关注（J.Am.Chem.Soc.1997,119,7386-7387）。但目前报道的检测汞离子的反应型罗丹明荧光探针一般均通过汞离子的脱硫反应实现,而基于其它反应的汞离子荧光探针较少（Chem.Rev.,2013,113,192-270）。本发明所涉及的荧光探针RBHA与已报道的不同，是通过汞离子选择性催化罗丹明酰肼衍生物水解产生罗丹明母体分子的反应，进行汞离子检测，合成方法简单、收率高，具有生物荧光成像和环境水样中汞离子的高选择性荧光检测的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测汞离子的反应型罗丹明荧光探针及其制备方法，该方法对汞离子具有高度的选择性，其它常用离子都无明显干扰；可在宽pH范围（pH=5-10）的环境条件下工作，具有应用于生物荧光成像和环境水样分析中的应用前景。

本发明的一种检测汞离子的反应型罗丹明荧光探针，所述反应型罗丹明荧光探针RBHA的结构式为：

本发明的一种检测汞离子的反应型罗丹明荧光探针的制备方法，包括：

（1）将罗丹明B和水合肼加入溶剂中，在80-90℃条件下回流反应1-2h，旋转蒸发，然后加水并调节pH，过滤，提纯，得到罗丹明B酰肼；

（2）将上述罗丹明B酰肼和乙醛酸溶于溶剂中，室温条件下，搅拌反应过夜，过滤，提纯。得到反应型罗丹明荧光探针。

所述步骤（1）中溶剂为乙醇。

所述步骤（1）中罗丹明B、水合肼、溶剂的质量体积比为5g：5ml：30ml。

所述步骤（1）中氢氧化钠调节pH为9-10。

所述步骤（1）中提纯为抽滤，水洗涤提纯。

所述步骤（2）中溶剂为甲醇。

所述步骤（2）中罗丹明B、乙醛酸、溶剂的质量体积比为1g：0.4g：15mL。

所述步骤（2）中提纯为抽滤，甲醇洗涤提纯。

反应型罗丹明荧光探针RBHA对汞离子的检测方法为：将呈梯度变化的汞离子的水溶液分别加入荧光探针RBHA的pH=7.4的Tris-HCl缓冲溶液中，以汞离子浓度为横坐标，荧光强度的变化为纵坐标作图，得到线性工作曲线，通过测定荧光强度即可从图中读出溶液中汞离子的含量，其中激发波长520nm，发射波长576nm。

本发明所述的新型荧光探针RBHA的荧光很弱，在与汞离子反应后水解产生罗丹明B，经520nm可见光激发，576nm处的荧光信号显著增强，通过记录荧光强度即可测定汞离子的浓度。荧光探针RBHA在pH=7.4的生理环境水溶液中对汞离子可进行高选择性检测，具有在生物活体细胞中荧光成像和在环境水样分析中的应用前景。

有益效果

本发明的荧光探针是罗丹明B酰肼与乙醛酸缩合后直接过滤洗涤所得，制备方法简单，水溶性良好，实验过程中仅引入低于1%的乙醇作为共同溶剂；选择性高，对汞离子具有高度选择性，其它常见离子都无明显干扰；可在宽pH范围（pH=5-10）的环境条件下工作，具有应用于生物荧光成像和在环境水样分析中的前景。

附图说明