[发明专利]双通道荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种双通道荧光探针及其制备方法和应用，该双通道荧光探针以具有3d¹⁰构型的金属离子为节点、二吡啶萘酰亚胺为主要荧光团、9,10‑二丙烯酸蒽作为第二辅助配体，自组装成三维网络结构；每个晶胞单元包含一个二吡啶萘酰亚胺配体，一个9,10‑二丙烯酸蒽配体以及一个金属离子；所述金属离子为镉离子或锌离子。本发明利用晶体工程原理，一步法将两种分子直接自组装成三维网络结构，利用蒽配体丰富的供电子能力及可见光吸收特性推动DPNDI配体向DPNDI^·‑的转变，通过材料中DPNDI以及DPNDI^·‑的荧光发射为不同信号输出通道，全面建立新型双通道荧光探针传感机制。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及一种双通道荧光探针及其制备方法。

背景技术

荧光探针技术具有灵敏度高、重复性好、信号直观可视等诸多优势，被广泛应用在传感、成像及识别等领域。随着社会的飞速发展，荧光探针技术的应用环境越来越复杂多变，对荧光探针的技术要求也越来越高，因此开发新型的荧光探针技术具有迫切的现实意义。

传统荧光探针材料一般功能较为单一，仅具备单一的荧光信号变化模式，属于单通道信号输出。此类固定、单一的响应模式面对简单应用需求时往往具有一定的优势，然而面对日益复杂的应用需求环境时则表现乏力，难以胜任复杂多变的应用需求。虽然将多种单一功能材料进行组装以复合器件的形式一定程度上也能满足复杂多变的应用需求，然而该解决方案对材料的数量、种类以及相互之间的协调竞争性等有较高要求，严重限制了其实际应用。近年来，多功能材料由于其功能的多样性以及统一协调性吸引了大量的研究目光。单一材料同时兼具多个不同功能，且由于集成在同一种材料中可以避免不同材料之间的竞争制约问题，逐渐在多个领域表现出重要应用前景。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种双通道荧光探针及其制备方法和应用，以3d¹⁰金属离子作为节点，搭配两种有机分子作为配体，将其组装成具有三维网络结构的荧光探针，通过材料中中性DPNDI配体及其阴离子自由基态DPNDI^.-的荧光发射为不同信号输出通道，全面建立新型双通道荧光探针传感机制。

双通道荧光探针，是以具有3d¹⁰构型的金属离子为节点、二吡啶萘酰亚胺为主要荧光团、9,10-二丙烯酸蒽作为第二辅助配体，自组装成三维网络结构；结晶于三斜晶系，P-1空间群，每个晶胞单元包含一个二吡啶萘酰亚胺（DPNDI）配体，一个9,10-二丙烯酸蒽（ADA）配体以及一个金属离子，所述金属离子为镉离子或锌离子。

进一步地， 每个ADA配体的两个羧基均采取双齿桥联配位模式，分别与两个不同的金属离子配位；每个DPNDI配体的两个吡啶基均采取单齿配位模式与两个金属离子相连；每个金属离子分别与来自4个不同ADA配体的四个羧基O原子以及来自两个不同DPNDI配体的两个N原子配位，形成八面体构型。

进一步地，每个八面体由ADA的羧基相互桥联，沿a轴方向形成一维金属氧链，不同的金属氧链在b、c轴方向分别由ADA配体和DPNDI配体相互连接，延伸拓展成三维网络无限结构，沿a轴方向形成截面积尺寸为0.952×1.375 nm²的一维纳米孔道。

上述双通道荧光探针的制备方法，是将9,10-二丙烯酸蒽、二吡啶萘酰亚胺和金属盐加入溶剂中，然后加入硝酸溶液，密封静置，制得双通道荧光探针。

进一步地，所述金属盐为镉盐或锌盐，所述镉盐为Cd(ClO₄)₂或Cd(NO₃)₂，所述锌盐为Zn(ClO₄)₂或Zn(NO₃)₂。

进一步地，9,10-二丙烯酸蒽、二吡啶萘酰亚胺和镉盐的用量比为10 mg：8-10 mg：100-120 mg。