[发明专利]一种用于检测肼的比率型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探针，特别是涉及一种能够高选择性检测肼的荧光探针。

背景技术

肼是一种具有强还原性的化工原料，广泛应用于合成、金属提炼等行业。因其具备很高的燃烧热，也被当做火箭燃料的配方产品。但研究表明，肼又是一种神经毒素，可通过呼吸、皮肤接触进入人体，对人体的肝、肾、肺及神经系统造成伤害。美国环境总署（EPA）已经将肼归为潜在的致癌物质，其阈限值为10ppb。因此，开发一种在体外和体内均能够高效且专一识别和传感肼的探针，对于人类健康和环境的可持续发展都是非常重要的。

传统检测肼的方法很多，但这些方法普遍存在着检测不够及时、检测价格昂贵、操作复杂、干扰大等问题，不仅需要繁琐的操作，而且还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，这显然达不到现代监测所要求的快速现场评价的要求。荧光分析法由于其简便、灵敏等优点，在痕量检测及细胞成像中展现了卓越的性能，在分子或离子的识别传感领域受到了越来越多的关注。近些年来，利用化学传感探针检测待测物逐渐成为了一个新的研究热点。这种传感探针对待测物具有高度的专一性响应，可以有效避免其它离子的干扰。荧光化学传感探针能够把这种响应转化为直观的光学信号变化及颜色变化，不仅极大地减少了对复杂仪器的依赖，同时显著地简化了检测程序，降低了检测成本。

目前虽然有关于肼的荧光传感探针的报道，但是能够实现比率荧光测定的探针还不多见。对于荧光检测来说，当以单独的荧光强度作为唯一的检测信号时，有许多不稳定因素，诸如仪器效率、检测环境、探针浓度等，都可能干扰信号的输出。相比之下，比率荧光法可以同时检测两个不同波长处的荧光强度，通过建立起内部标度有效地克服单纯荧光增强或者降低所带来的实验误差。因此，设计开发一种新的能够适用于生物体内检测肼的比率荧光探针是非常重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于检测肼的比率型荧光探针及其制备方法，以实现对水环境体系和生物细胞体系内肼的高选择性、高灵敏性定性定量检测。

本发明所述用于检测肼的比率型荧光探针为4-羟基-N-丁基-1,8-萘二酰亚胺的衍生物，其结构式为：

分子式C₁₈H₁₇NO₄。

本发明同时提供了一种所述荧光探针的制备方法，是将4-羟基-N-丁基-1,8-萘二酰亚胺加入到过量的乙酸酐中，加热回流反应，反应液冷却后倒入冰水中，析出目标产物荧光探针。

本发明制备的比率型荧光探针用于水环境体系和生物细胞体系内肼的传感检测。所述检测不仅包括肼的荧光强度定量检测，也包括目视比色法定性检测。其检测机理是在各类含有肼分子的水环境体系或和生物细胞体系中，所述比率型荧光探针与体系中的肼分子作用，导致探针在543nm与432nm波长处荧光发射强度的比值(I₅₄₃/I₄₃₂)增强，且增强率与肼分子浓度成正比，由此可以确定出体系中是否含有肼分子并计算出肼含量。

利用本发明比率型荧光探针进行荧光强度定量检测的具体过程是：

1) 将所述荧光探针溶于二甲基亚砜（DMSO）中，配制成浓度为10mmol/L的荧光探针标准溶液；

2) 将肼用蒸馏水配置成浓度为1mmol/L的肼分子储备液；

3) 取2μL荧光探针标准溶液，分别加入4、8、12、16、20μL肼分子储备液，用DMSO∶PBS缓冲液(10mM，pH=7.4)=1∶1(v/v)的混合液稀释至2mL，配制成探针浓度1×10^-5M，肼浓度0.2×10^-5、0.4×10^-5、0.6×10^-5、0.8×10^-5、1.0×10^-5M的系列检测溶液，室温下静置5min，分别测量各检测溶液在波长432nm和543nm处的荧光发射强度；

4) 以肼分子浓度为横坐标，各检测溶液543nm与432nm波长处荧光发射强度的比值（I₅₄₃/I₄₃₂）为纵坐标，绘制标准曲线；

5) 将待测样品用DMSO∶PBS缓冲液(10mM，pH=7.4)=1∶1(v/v)的混合液稀释n倍得到待测样品溶液；