[发明专利]一种检测过硫化氢的荧光探针及其合成方法与应用

说明书

本发明公开了一种检测过硫化氢的荧光探针及其合成方法和应用，属于化学分析检测技术领域。本发明探针由具有绿色荧光发射的苯并噻唑吩噻嗪荧光团与2‑氟‑5‑硝基苯甲酸反应得到，具有如下结构通式：此探针的荧光团为苯并噻唑吩噻嗪，对过硫化氢的响应基团为2‑氟‑5‑硝基苯甲酸酯。该探针分子对过硫化氢有高的选择性和灵敏度，检测范围为0–8μmol·L^‑1，检测限为26 nmol·L^‑1。该探针可用于水体、土壤以及细胞内过硫化氢的检测。

技术领域

本发明属于化学分析检测技术领域，具体涉及一种trun-on型检测过硫化氢的荧光探针及其合方法和在检测过硫化氢方面的应用。

背景技术

过硫化氢(hydrogen persulfide,H₂S₂)是一种重要的生物含硫分子，参与细胞保护作用的相关生理过程。此外过硫化氢还起着其它的一些生理调节功能，如作为转录激活因子，离子通道，肿瘤抑制等。因此，开发高灵敏、高选择检测过硫化氢的方法对阐明过硫化氢的生理病理过程是非常必要的。

基于荧光探针的荧光检测法具有响应速度快，灵敏度、选择性高，样品处理简单，能实现细胞内测试等优点，因此，为一种重要小分子的有效检测手段。但目前已经报道的用于过硫化氢检测的荧光探针分子其斯托克斯位移值小，且信噪比不高。这样激发光容易引起干扰且灵敏度不够，因此，不利于生物样品的检测。而具有大斯托克斯位移值和高信噪比的荧光探针能很好的克服这一问题。

发明内容

针对目前技术现状，本发明目的在于提供一种易于制备、性能稳定、具有较大斯托克斯位移值的新型检测过硫化氢荧光分子探针，并提供该探针的合成方法，还在此基础开发出对过硫化氢进行高选择性和高灵敏度的检测方法。

为实现本发明目的，本发明利用过硫化氢特有的反应性质，能选择性地与2-氟-5-硝基苯甲酸发生双亲核反应；另一方面基于苯并噻唑吩噻嗪结构的荧光团具有斯托克斯位移值大，荧光效率高，灵敏度高的特点，且通过在酚羟基位引入吸电子基团能改变原荧光骨架的推拉电子体系特性从而改变其荧光性质。基于此，设计了一种2-氟-5-硝基苯甲酸酯为响应基团，苯并噻唑吩噻嗪作为发光团的用于检测过硫化氢的荧光分子探针。

所述检测过硫化氢的荧光分子探针，结构式如下：

其中n为取自0–17的任一整数。优选：n为1–5的任一整数。

进一步优选为：

其合成方法具体如下：

将化合物2与2-氟-5-硝基苯甲酸在催化剂作用下在有机溶剂中反应，分离纯化后得到最终目标产物探针分子1；其中n为取自0–17的任一整数。

所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；催化剂为4-二甲氨基吡啶，二环己基碳二亚胺，N,N-二异丙基碳二亚胺，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺中的一种或两种。

其合成反应流程如下：

更进一步优选如下：

将化合物2(n取3)与2-氟-5-硝基苯甲酸在含4-二甲氨基吡啶及二环己基碳二亚胺的二氯甲烷溶液中室温下反应，减压蒸馏除去溶剂后分离纯化得到探针分子1。

利用该分子探针对过硫化氢进行定性和定量测定，用于水体、土壤或生物体系中过硫化氢的检测。