[发明专利]特异性识别锌离子的水溶性荧光探针的制备方法及其应用

说明书

技术领域

 本发明涉及荧光探针领域，具体是一种特异性识别锌离子的水溶性荧光探针的制备方法及其应用。

背景技术

锌离子是人体内重要的营养元素之一，在人体所含有的重金属元素中，锌的含量仅次于铁排在第二位，其总量可以达到 2-3 g，在血液中的浓度可以达到 10 μM，在人体的免疫防卫、创伤愈合、核酸及蛋白质代谢、生殖功能等方面发挥着重要的作用，在生命过程中譬如神经传递和基因表达中发挥着及其重要的作用。因此，在生物体中定量检测锌离子引起了科学家们的极大兴趣。近些年来，人们逐渐认识到了荧光分子探针在检测生物体内低浓度的锌离子的重要性。

目前常见的用于锌离子检测的方法主要包括原子吸收光谱法、离子色谱法、比色法、荧光光谱法等。由于分子光谱法（比色法、荧光光谱法）所需仪器设备简单、分析迅速、信号可用肉眼直接观测等特点，近年来越来越多的受到人们的关注。

相比于普通的席夫碱类配合物，酰腙类化合物较为稳定，并且表现出较强的生物活性, 它们具有优良的光物理性质、电化学以及非线性光学性质，因此许多学者用酰腙与金属离子作用从而形成金属配合物，并且研究了它们的生物活性，以便寻找出活性更好的金属基药物。黄明智等合成了11个2-甲硫基-1-苯基乙酮苯甲酰腙类配合物，并测试了它们的生物活性，结果表明有些配合物具有杀菌或者杀虫活性。龙德清、杨正银等人都为酰腙类金属配合物的研究作出了一定贡献，一系列研究表明酰腙金属配合物部分具有良好的发光与催化活性，因此在材料科学领域中有潜在的应用价值。

在医药领域，酰腙类配合物分子中氧原子与氮原子因可参与生物体中氢键的形成,抑制生物体内诸多生理化学过程,如抗高血糖、抗肿瘤、抗真菌和制备免疫抑制剂(如类风湿)中有广泛应用。酰腙类配体本身因配位能力较强，配位形式多样，具有生物和药物活性，所以在农药、医药、分析试剂、非线性光学性质、催化等方面有广泛应用。

酰腙类化合物作为一类具有强配位能力的配体, 在其化学结构中含有 N、O配位原子，取代基上还可能含有理想的配位点，在一定条件下就可以和过渡金属、稀土金属甚至主族元素发生配位组装。

结合以上分析，本发明设计、合成出的一种小分子荧光探针，可将其应用于Zn²⁺ 的分析检测。该荧光分子探针分子具有灵敏度高，选择性好，检测成本低等特点，为生物体中检测Zn²⁺的荧光探针的进一步研究指出了一个方向。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术分析，提供一种选择性高和灵敏度好的特异性识别锌离子的水溶性荧光探针的制备方法及其应用。

本发明的技术方案：

一种特异性识别锌离子的水溶性荧光探针的制备方法，所述化合物名称为8-[4'-N-((2-乙氧基)乙醇)甲基氨基苯甲酰基]甲基喹啉，化学分子式为C₂₂H₂₄N₄O₃，分子结构式为：

制备步骤如下：

1）将对甲酰基苯甲酸甲酯和二甘醇胺加入无水乙醇中，室温下搅拌5 h后，将三乙酰氧基硼氢化钠均分三次加入到反应体系中，TLC检测反应进程，待反应完全后，加入蒸馏水，用二氯甲烷萃取、浓缩、干燥后，得到油状化合物4-N-[(2-乙氧基)乙醇甲氨基]苯甲酸甲酯；

2)将上述4-N-[(2-乙氧基)乙醇甲氨基]苯甲酸甲酯和80wt%的水合肼加入无水乙醇中，回流反应24 h ，旋出乙醇，柱层析提纯产物，得化合物4-N-[(2-乙氧基)乙醇甲氨基]苯甲酰肼；

3）将上述4-N-[(2-乙氧基)乙醇甲氨基]苯甲酰肼中，逐滴加入溶解在无水乙醇中的喹啉-8-甲醛，室温下搅拌7 h，然后柱层析提纯粗产物，得黄棕色目标化合物8-[4'-N-((2-乙氧基)乙醇)甲基氨基苯甲酰基]甲基喹啉。

所述对甲酰基苯甲酸甲酯、二甘醇胺、三乙酰氧基硼氢化钠与无水乙醇的质量比为1:2:4:12；三乙酰氧基硼氢化钠与蒸馏水的质量比为3:4.5-5.5。

所述4-N-[(2-乙氧基)乙醇甲氨基]苯甲酸甲酯、80wt%的水合肼与无水乙醇的质量比为1:1.9:15。

所述4-N-[(2-乙氧基)乙醇甲氨基]苯甲酰肼、喹啉-8-甲醛与无水乙醇的质量比为1:1:16。

一种所制备的特异性识别锌离子的水溶性荧光探针的应用，用作快速检测金属锌离子的水溶性荧光探针。