[发明专利]一种检测铜离子的香豆素荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明属于荧光探针技术领域，涉及香豆素荧光探针，尤其涉及一种检测铜离子的香豆素荧光探针及其制备方法和应用。其结构式如下：本发明制备的香豆素荧光探针，合成步骤简单，产率高，易于提纯，水溶性好，对铜离子表现出高度专一的选择性，可在pH＝7.4的生理环境下进行对铜离子的识别，更为重要的是也可用来检测细胞中铜离子的荧光成像，可广泛用于检测水体、土壤或细胞中的铜离子含量，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，涉及香豆素荧光探针，尤其涉及一种检测铜离子的香豆素荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

金属元素与生命科学、环境科学、医学等领域有着密不可分的联系。在生物体内，金属离子参与生命过程，在许多生理过程中起着广泛和重要的作用，但过量的金属离子不利于生物环境和人体健康。作为人体所必需的微量元素之一，铜离子广泛存在于水体环境和生物体、人体内。人体内适量的铜离子存在有益于维持机体正常工作，如参与体内的造血作用、酶反应以及一些氧化还原过程等；但环境中高浓度的铜离子存在阻碍海洋或河流的自净能力，破坏水体及生物自净处理系统，随着越来越多研究表明，在一定浓度范围内，铜不仅会造成环境污染，而且对人体也会造成毒害，可导致胃肠道功能紊乱、肾的损伤以及诸如帕金森氏症、阿尔茨海默氏症和威尔逊疾病等神经退行性疾病。因此，监测生物体中和环境中的铜离子浓度具有重要意义。

近年来，利用荧光探针技术检测金属离子成为人们研究的热点，相比于传统的检测方法，荧光探针具有使用方便，灵敏度高，选择性好等优点，被广泛应用于生命科学、环境科学等领域。

香豆素是一类重要的荧光染料，具有荧光量子产率高，摩尔消光系数大，稳定性好等优点，成为人们制备荧光探针的首选材料，然而，已报道的香豆素荧光探针普遍表现出合成复杂和水溶性差等缺陷，不仅成本高，还影响了其在生命体内的应用。

发明内容

本发明针对上述的香豆素荧光探针所存在的合成复杂和水溶性差等技术问题，提出一种设计合理、方便简单、操作方便且水溶性好的一种检测铜离子的香豆素荧光探针及其制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种检测铜离子的香豆素荧光探针，其结构式如下：

本发明还提供了上述一种检测铜离子的香豆素荧光探针的制备方法，包括以下有效步骤：

a、首先将3-乙酰基-7-(二乙基氨基)香豆素首先用乙醇溶剂溶解、搅拌，至溶液澄清，得到澄清的混合液；

b、然后向混合液中加入冰乙酸后，再加入4-羟基苯甲酰肼，加热回流至反应充分；

c、待反应完全冷却后减压过滤，将所得固体用无水乙醇洗涤，即得到荧光探针。

作为优选，所述a、b步骤中，所述3-乙酰基-7-(二乙基氨基)香豆素和4-羟基苯甲酰肼的添加量按照摩尔比为1：1添加。

作为优选，所述a步骤中，所述乙醇溶剂为无水乙醇或95％乙醇溶液。

作为优选，所述b步骤中，加热回流是指混合溶液在80℃油浴中回流反应。

作为优选，所述b步骤中，反应时间为4-6小时。

本发明所提供的一种检测铜离子的香豆素荧光探针其用于细胞内铜离子的检测。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明通过一步反应将对羟基苯甲酰肼引入到香豆素上，合成了未见报道的席夫碱型香豆素衍生物，不但具有原料易得、易于制备的优点，而且羟基官能团的引入增加了探针分子的水溶性，保持了探针分子的金属识别性能，同时表现出良好的细胞穿透能力，可实现活细胞中铜离子的荧光成像检测，有效避免了现有荧光探针的上述缺陷。