[发明专利]一种特异性识别铜离子荧光探针的制备方法及其应用

说明书

一种特异性识别铜离子荧光探针的制备方法及其应用，所述化合物名称为4,4',4”,4”'‑四羟基‑3,3',3”,3”'‑四(2‑苯并[d]咪唑)四苯乙烯，化学分子式为C₅₄H₃₆N₈O₄，制备方法：以4,4'‑二甲氨基二苯甲酮为原料首先通过麦克默里反应合成4,4',4”,4”'‑四甲氧基四苯乙烯，再通过脱甲基化反应得到4,4',4”,4”'‑四羟基四苯乙烯，接着经过达夫反应合成4,4',4”,4”'‑四羟基‑3,3',3”,3”'‑四醛基四苯乙烯，与邻苯二胺反应形成目标化合物。本发明的优点是：该制备方法工艺简单、原料易得、易于实施，所得产品对金属铜离子具有较高的选择性，同时具有聚集诱导发光及结晶诱导发光增强的特性，可用于生物靶向治疗及生物成像。

技术领域

本发明涉及金属离子检测领域，具体是关于一种具有AIE性质和特异性识别铜离子的四苯乙烯苯并咪唑类化合物的合成方法及其应用。

背景技术

重金属铜离子容易在生物体内发生富集，具有难降解的特性，若长期通过食物链进入人体内，会导致人体内重金属含量严重超标。

铜元素广泛地分布在自然界中，是许多生命活动过程中不可或缺的元素之一，如催化反应中的辅酶、生物合成、生物运输。微量的铜能促进动物和植物生长，也是动物和人所需要的一种微量元素，生物体内铜元素的浓度水平会影响其生命活动过程，浓度过低会使这些生命活动过程无法进行。

铜的化合物以一价或者二价状态存在，在天然水中，溶解的铜量随pH的升高而降低，当在生物体内累积到一定程度后，就会产生一定的危害。当人体内铜的含量过多的时候，容易对内脏产生危害，尤其是肝胆的危害比较严重。动物的富集作用可以增加铜的毒性，当人食用了这些超标的动物性食品后，人体内就会累积过量的铜，也会出现一定的症状，威尔逊氏症(一种染色体隐形疾病)是由于人体内的重要器官肝肾脑等铜离子沉积过多造成的。铜离子浓度过高会对生命活动过程中酶的活性产生抑制作用或者神经毒性等有害作用，成年人的体内铜离子过多会导致冠心病，高血压，动脉硬化等疾病，会严重危害人体健康。

常见的铜离子浓度的检测方法有荧光法、电化学分析法、分光光度法和化学发光法等，其中荧光法具有选择性好、灵敏度高等优点受到广泛关注。

聚集诱导发光(AIE)在最近十年来有了很大的发展，过去很多研究者做的很多荧光材料都有荧光淬灭(ACQ)效应，在很多应用的时候，会产生不理想的效果，具有AIE效应的分子被设计出来，AIE分子是指在单分散态的时候，荧光强度表现的很弱，在聚集态的时候，表现出很强的荧光。AIE分子的设计基于RIR,RIM的机理，AIE分子应用于固态发光器件，生物成像，光动力治疗，传感器等方面。

四苯乙烯苯并咪唑类化合物具有独特的结构特征：1)含有多个可参与配位的给体原子，因而配位能力很强；2)分子内存在-OH、-NH₂等电子的供体也存在电子的受体＝N-、-C＝O，两基团的距离比较近，能产生ESIPT过程。3)四苯乙烯结构容易断裂成单键，单键旋转受限，容易产生AIE现象。因此，四苯乙烯苯并咪唑类化合物的研究成为化学家和生物化学家们研究的重要课题。

结合以上分析，本发明设计、合成出的一种特异性检测铜离子浓度诊断试剂，可将其应用于Cu²⁺的分析检测。该特异性检测铜离子浓度诊断试剂具有灵敏度高、选择性好、检测成本低等特点，为生物体中检测Cu²⁺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存在问题，提供一种具有AIE特性，同时具有选择性高和灵敏度好的一种特异性识别铜离子荧光探针的制备方法，同时提供了其在靶向治疗及生物成像方面的应用。

本发明的技术方案：