[发明专利]一种长波长超灵敏一氧化碳比色荧光探针

说明书

本发明涉及一种长波长超灵敏一氧化碳比色荧光探针。具体地，本发明的探针为花菁类化合物，其可作为一氧化碳比率荧光探针用于一氧化碳的检测。这种探针可实现如下的技术效果中的至少一个：高选择性地识别一氧化碳；可以快速对一氧化碳实现响应；可以实现对一氧化碳的高灵敏分析；可以实现对一氧化碳的比色分析；性质稳定，可以长期保存使用；以及具有较强的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及花菁类化合物作为一氧化碳比色荧光探针，能够迅速对一氧化碳进行超灵敏选择性识别，或者其可测定样品中一氧化碳的浓度。

背景技术

一氧化碳(CO)是煤、石油等含碳物质不完全燃烧的产物，是一种无色、无臭、无刺激性的有毒气体，几乎不溶于水，在空气中不易与其他物质产生化学反应，故可在大气中停留2～3年之久。如局部污染严重，对人群健康有一定危害。大气对流层中的一氧化碳本底浓度约为0.1～2ppm，这种含量对人体无害。由于世界各国交通运输事业、工矿企业不断发展，煤和石油等燃料的消耗量持续增长，一氧化碳的排放量也随之增多。据1970年不完全统计，全世界一氧化碳总排放量达3.71亿吨。其中汽车废气的排出量占2.37亿吨，约占64％，成为城市大气日益严重的污染来源。采暖和茶炊炉灶的使用，不仅污染室内空气，也加重了城市的大气污染。一些自然灾害，如火山爆发、森林火灾、矿坑爆炸和地震等灾害事件，也会造成局部地区一氧化碳浓度的增高。吸烟也会造成一氧化碳污染危害。

长时间接触低浓度的一氧化碳是否会造成慢性中毒，目前有两种看法：一种认为在血液中形成的碳氧血红蛋白可以逐渐解离，只要脱离接触，一氧化碳的毒作用即可逐渐消除，因而不存在一氧化碳的慢性中毒；另一种认为接触低浓度的一氧化碳能引起慢性中毒近5年来，许多动物实验和流行病学调查都证明，长期接触低浓度一氧化碳对健康是有影响的，主要表现在：①对心血管系统的影响。S.M.艾尔斯等人发现，当血液中碳氧血红蛋白的饱和度为8％时，静脉血氧张力降低，从而引起心肌摄取氧量减少和促使某些细胞内氧化酶系统停止活动。P.阿斯特鲁普等还证明，一氧化碳能促使大血管中类脂质沉积量增加。当血中碳氧血红蛋白达15％时，能促使大血管内膜对胆固醇的摄入量增加并促进胆固醇沉积，使原有的动脉硬化症加重，从而影响心肌，使心电图出现异常。②对神经系统的影响。脑是人体内耗氧最多的器官，也是对缺氧最敏感的器官。动物实验表明，脑组织对一氧化碳的吸收能力明显高于心、肺、肝、肾等。一氧化碳进入人体后，大脑皮层和苍白球受害最为严重。缺氧还会引起细胞呼吸内窒息，发生软化和坏死，出现视野缩小，听力丧失等；轻者也会出现头痛、头晕、记忆力降低等神经衰弱症候群，并兼有心前区紧迫感和针刺样疼痛。③造成低氧血症。出现红细胞、血红蛋白等代偿性增加，其症状与缺氧引起的病理变化相似。④对后代的影响。通过对吸烟和非吸烟孕妇的观察，吸烟孕妇的胎儿，有出生时体重小和智力发育迟缓的趋向。

急性一氧化碳中毒是我国发病和死亡人数最多的急性职业中毒。CO也是许多国家引起意外生活性中毒。一氧化碳中毒事件中致死人数最多的毒物。临床上以急性脑缺氧的症状与体征为主要表现。接触CO后如出现头痛、头昏、心悸、恶心等症状，于吸入新鲜空气后症状即可迅速消失者，属一般接触反应。鉴于此，发展能够有效检测特别是能够在生理水平条件下检测一氧化碳的分析方法是极其重要和有意义的。现如今已报导的检测一氧化碳的分析方法包括容量分析法、光学分析法、离子色谱法(ICP)、一氧化碳选择电极法和在线分析法等方法。在这些众多的检测方法中比色荧光探针由于其特有的优点而成为研究人员关注的焦点。然而，目前报道的比色和荧光探针仍存在一些问题，包括选择性不够好、灵敏度不够高、响应速度不够快、发射波长较短、合成复杂。总之，发展快速、高选择性、高灵敏度、合成简单的一氧化碳比色荧光双通道探针是本领域技术人员急需解决的。

发明内容

本领域急需一种制备简单的快速高选择超灵敏的一氧化碳比色荧光探针，从而能够有效检测一氧化碳。为此，本发明合成了一类新颖的一氧化碳比色荧光探针，其合成简单、选择性好、灵敏度高、能够快速识别一氧化碳。具体而言，本发明提供了一种一氧化碳比色荧光探针，其为花菁类化合物，其结构如下：