[发明专利]Al3+荧光传感器、合成方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物化学领域，具体涉及一种Al³⁺荧光传感器、合成方法及应用。

背景技术

铝是地壳中含量最丰富的金属元素，约占其质量的8％，铝的毒理作用与其他重金属不同，铝被指出可以干扰呼吸链中铁硫蛋白的功能，会提升患老年痴呆症的危险，铝被广泛的应用于水处理和食品添加剂，以及工业生产中。铝离子还能够在生物体内富集，通过食物链转移到人体内，长期蓄积将会严重威胁人们的骨骼，脑以及神经系统，鉴于铝中毒对人体的严重影响，研究一种能够快速方便检测Al³⁺的方法具有十分重要的意义。

目前，检测重金属离子的方法主要有：原子吸收光谱法、原子荧光光度法、电感耦合等离子质谱法、高效液相色谱法等，然而这些方法存在很多缺点，如所需仪器价格较为昂贵费时，携带不便等。与此相反，荧光探针技术具有灵敏度高、选择性好，能快速、方便检测金属离子的优点，目前得到了广泛的应用。

罗丹明类化合物荧光量子产率高、光谱性能优越、结构简单、易于修饰，是探针化合物设计过程中应用极广的荧光基团，但是当前文献报道的Al³⁺荧光传感器还存有很多缺陷，如文献1(Costero A M,Bon A B,Calabuig L,et al.OFF-ON BODIPY-based chemosensors for selective detection of Al³⁺and Cr³⁺versus Fe³⁺in aqueous media[J].RSC Advances,2014.)，文献2(Dhara A,Jana A,Konar S,et al.A novel rhodamine-based colorimetric chemodosimeter for the rapid detection of Al³⁺in aqueous methanol:fluorescent‘OFF–ON’mechanism[J].Tetrahedron Letters,2013,54(28):3630-3634.)等报道的Al³⁺荧光传感器选择性较差，不能选择性的检测Al³⁺。文献3(Li Y P,Liu X M,Zhang Y H,et al.A fluorescent and colorimetric sensor for Al³⁺based on a dibenzo-18-crown-6derivative[J].Inorganic Chemistry Communications,2013,33:6-9.)报道的Al³⁺荧光传感器所采用的原料比较昂贵，生产成本高。

发明内容

本发明目的是提供一种灵敏度高、快速方便检测的Al³⁺荧光传感器、合成方法及其应用。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种Al³⁺荧光传感器，具有如下结构：

一种Al³⁺荧光传感器的合成方法，包括如下步骤：

第一步，将罗丹明B与过量的乙二胺在无水乙醇中回流反应，反应完成之后，减压除去溶剂，萃取，硅胶柱分离，最后得到淡黄色粉末；

第二步，将第一步中得到的产物与DCC(N,N'-二环己基碳二亚胺)、HOBt(1-羟基苯并三唑)、TEA(N,N-二乙基乙胺)常温混合，然后加入过量的3-巯基丙酸，反应完成之后，减压除去溶剂，萃取，硅胶柱分离，得到紫红色粉末即为所述Al³⁺荧光传感器。

第一步反应中，罗丹明B与乙二胺的摩尔比为1：5，反应时间为12h。

第一步所述的硅胶柱分离中，采用的洗脱液为MeOH：CH₂Cl₂＝1：50。

第二步反应中，DCC：HOBt：TEA：罗丹明B＝1.2eq：1.2eq：1.5eq：1eq，反应时间为4-6h。

第二步所述的硅胶柱分离中，采用的洗脱液为MeOH：CH₂Cl₂＝1：50。

一种Al³⁺荧光传感器的应用，将上述结构的荧光传感器选择性检测Al³⁺中。