[发明专利]一种罗丹明基Fe3+荧光探针及其制备方法

说明书

本发明属于生物检测领域，具体涉及一种罗丹明基Fe³⁺荧光探针及其制备方法，其结构式如图所示，基于罗丹明染料和葡萄糖具有较好的水溶性，设计出一种特殊结构的罗丹明基Fe³⁺荧光探针。一定量的罗丹明内酰胺与1,8‑萘二甲酸酐衍生物在一定条件下发生缩合反应得到罗丹明基Fe³⁺荧光探针，合成过程原料简单易得、反应条件温和、操作简单，所述探针对Fe³⁺具有良好的选择性，不受其他金属离子的干扰，使其能够在水环境下快速检测生物细胞内Fe³⁺，所述探针与Fe³⁺的结合是属于配位型识别，而且具有可逆性，使其能够在水环境下快速检测生物细胞内Fe³⁺。

技术领域

本发明属于生物检测领域，具体涉及一种罗丹明基Fe³⁺荧光探针及其制备方法。

背景技术

人体中含有丰富的铁元素，平均每个成年人约含有3-5g，在整个细胞中的浓度约为50-100μΜ。人体中大多细胞进程中都涉及到铁元素，如新陈代谢，电子转移和DNA的合成。通常铁元素在人体以两种离子形式存在即Fe²⁺和 Fe³⁺，在细胞生理过程中两种离子会处于一定的平衡状态。因此必须控制好细胞中铁的含量，分布和铁离子形式，若人体中正常的铁元素运行遭到破坏，便会引起身体的失衡，如贫血，血色沉着病和老年痴呆症，因此对铁离子的检测具有重要意义。

目前检测铁元素的主要方法有：原子吸收光谱法，等离子体感应光谱法，电感耦合等离子发射光谱法，电感耦合等离子质谱法，电化学传感等，但是这些方法存在仪器昂贵，专业性强，耗时，对样品具有破坏性同时也会造成检测物的损失。荧光法应用合适的探针可以对目标物实现高效、“裸眼”检测，无损耗，同时对目标物进行定性和定量分析。目前具有不同激发和发射波长的荧光团被用作化学检测器的信号接受者，例如香豆素、芘、1,8-萘二甲酰胺、罗丹明、花菁类、BODIPY类等。其中以罗丹明为荧光基团构建的荧光探针，由于其具有优异的荧光性能和良好的可修饰性，目前已成为最受关注的荧光探针之一。

罗丹明是一类属于呫吨类的荧光染料，其结构如下A为氧蒽杂环结构， B为罗丹明染料。由于其具有优越的光物理性能，如高摩尔消光系数，光稳定性好，荧光量子产率高，发射波长长等优点，使得其得到了广泛的应用。自1905年Noelting和Dziewonsky首次报道合成了罗丹明类化合物(Noelting, E.；Dziewonski,K.To the knowledge of theRhodamine[J].Ber.Dtsch Chem.Ges.,1905, 38,3516-3527.)，此后罗丹明类化合物便广泛应用于各领域，但目前的罗丹明铁离子荧光存在水溶性较差，合成步骤繁琐，灵敏度度低，抗干扰能力差等问题。

如专利号CN201610554440.0公开了一种荧光探针化合物及其制备方法和用途，所述荧光探针为罗丹明酰肼衍生物，先合成罗丹明水合肼，再合成探针分子；本发明探针分子原料易得，合成路线简单，后处理简单方便。探针在乙醇和水的混合溶液中溶解性较好，最大发射波长在581nm处，荧光信号较弱，随着三价铁离子的加入，探针分子在波长581nm处出现较强的发射峰。因此可以用于检测水溶液中的三价铁离子，此外这种探针能有效的检测活细胞中的三价铁离子，可应用于生物医药领域当中，但是所述探针会受铝离子的影响，抗干扰能力较差。

专利号CN102391150A提供一种铁离子荧光探针化合物对苯二胺缩二乙酸乙酯基苯甲醛及其制备方法，该化合物在缓冲溶液中对铁离子表现出识别性，最低可探测的铁离子浓度为10^-6mol/L，但存在所述荧光探针对铁离子的响应不具有线性规律，无法定量的测试铁离子的浓度，且荧光探针检测最低限只有10^-6mol/L，不能满足更低铁离子浓度的测试，其灵敏度较差。