[发明专利]一种用于硫化氢检测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化合物，特别是涉及一种用于硫化氢检测的荧光探针及其制备方法，属于分析检测技术领域。

背景技术

硫化氢是一种易燃的酸性气体、易溶于水，浓度低时带恶臭，气味如臭蛋；浓度高时反而没有气味，因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经；它是一种急性剧毒物质，吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命，长期暴露于硫化氢气体会使人的嗅觉神经系统麻醉。硫化氢在自然界中存在于原油、天然气、火山气体和温泉之中，它也可以在细菌分解有机物的过程中产生。硫化氢还存在于多种生产过程中，例如采矿和有色金属冶炼，煤的低温焦化，含硫石油开采、提炼，橡胶、制革、染料、制糖、药物生产等工业中都有硫化氢产生，开挖和整治沼泽地、沟渠、印染、下水道、隧道以及清除垃圾、粪便等作业常伴有硫化氢存在，由于硫化氢易溶于水，所以它广泛地存在于废水中。近年来的研究表明，硫化氢还存在于哺乳动物体内，是一种重要的气体信号分子，具有舒张血管、调节血压等多种生理功能；然而当硫化氢在体内的含量过高时，它会诱发多种疾病，并可使细胞中毒死亡。因此，灵敏、可靠的硫化氢的检测具有重要意义。

迄今为止，国内外研究人员对硫化氢的检测进行了大量的研究。常用的硫化氢的检测方法主要有电化学方法、比色法、荧光法等。电化学方法用于测定硫化氢(例如美国专利US20090184005A1)，主要是利用硫化氢还原电解质中的亚铁氰化钾，从而导致流经两电极的电流的变化，并以电流变化值来评价硫化氢的量；但是电化学方法的易受样品中存在的其他还原性和/或氧化性物质的干扰，因此检测的准确性难以保证。比色法(例如发表论文Analyst,2012,137,5576)，制备了含有三腈基乙烯的化合物，利用了亲核的SH-基团与三腈基乙烯基团中供电子的双键发生加成反应，使得其与H₂S反应后在527nm处的吸收强度发生了明显下降，同时溶液的颜色由红色逐渐变为无色，从而实现了对硫化氢的比色法检测。荧光法在分析检测上具有识别响应快、专一性好、选择性高、使用方便等特点；荧光探针在化学结构上易于设计、修饰和改进，能满足不同检测样品的需要；非常适合硫化氢的分析检测。然而，目前常规的检测硫化氢的荧光法主要是荧光增强型或荧光淬灭型，这些方法易受干扰(例如激发光强、样品浓度、样品中存在的荧光增强杂质或淬灭剂等)，因此难以保障检测的准确性。例如，荧光增强型检测硫化氢的方法(例如发表论文Chem.Commun.,2012,48,4767–4769)，合成了一种在4号位上含有叠氮基团的萘酰亚胺的荧光探针，该探针分子在435nm处基本没有吸收，当叠氮基团与H₂S反应后，即萘酰亚胺的4号位由叠氮基团变为氨基，435nm处吸收大幅增加，从而在435nm的激发光照射下，荧光强度明显增加，实现了对硫化氢的荧光增强型检测。中国专利CN201010300714.6制备了PbO/Si₂O结构的铅硅氧化物，该氧化物在290nm的激发光照射下，可在500nm–650nm波长范围发射荧光，而硫化氢和铅硅氧化物反应可使荧光淬灭，从而实现了对硫化氢的荧光淬灭型检测。由上可见，本领域急需发展抗干扰能力强、准确度高的简便的硫化氢检测方法。

发明内容

本发明所要解决技术问题就是提供一种以聚集的四苯基乙烯基为能量供体，通过能量转移方式对硫化氢实现比率型荧光检测的荧光探针。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种用于硫化氢检测的比率型荧光探针，该探针的化合物为2-(6-叠氮基-1,3-二氧-苯并异喹啉基)乙基2-(4-((4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯氧基)甲基)-1,2,3–三氮唑基)乙基)丁二酸酯，具有如下结构式：

本发明探针化合物的合成路线图如图1所示，具体而言，所述的用于硫化氢检测的比率型荧光探针的制备方法，包含以下步骤：

1)将4-溴-1,8-萘二甲酸酐溶于乙醇，搅拌条件下，在氮气保护下滴加2-氨基乙醇；4-溴-1,8-萘二甲酸酐与2-氨基乙醇的摩尔比为1:1.1-1.2；将混合溶液加热至回流，控制温度为80℃-85℃；冷却至室温后，过滤并收集析出物，将析出物用乙醇重结晶，得到固体6-溴-2-(2-羟乙基)-苯并异喹啉-二酮；