[发明专利]一种检测二价铜离子的荧光探针及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种检测二价铜离子的荧光探针及其制备方法和用途，其中荧光探针的化学式为C₃₁H₂₇N₃O₅，具有如下结构：本发明荧光探针的制备条件简单，该荧光探针在紫外和荧光条件下均能对Cu²⁺有响应，并且在纯水与细胞中都能够检测Cu²⁺，在生物医药方面具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于金属离子检测技术领域，具体涉及一种检测二价铜离子的荧光探针及其制备方法和用途。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越关注身体素质的变化，对身体系统中的微量元素的关注远远大于过去。人体中常见的微量元素铁，铜，镁等在生命体中的含量对生命体系的健康非常的重要，所以发明一种方法高效的能够检测细胞中的微量元素的方法非常重要。

铜作为生命体系中必不可少的微量元素和营养物质，在生命体系中起到了极其重要的作用，例如生物体内的造血过程中离不开铜离子的帮助，铜离子参与心脏中多种酶的合成，铜离子一旦缺乏，会增加冠心病病发的可能性。另外，在生命过程铜离子若不在一定范围内，会增加阿尔兹海默症、家族性肌萎缩的患病可能，因此研究生命体中对铜离子含量的检测对于维持生命系统的正常运行有着不可避免的作用。同时，肿瘤细胞与人体正常细胞相比，铜离子在肿瘤细胞中含量明显要大于正常细胞，主要是因为铜离子里在肿瘤细胞中较容易富集。

对于一般铜离子含量的监测方法有原子吸收光谱法，电感耦合等离子体-质谱法，风光光度法和循环伏安法等，然而这些方法都存在着检测过程繁杂，检测结果不敏感，不能大量定位检测和实时监测等缺陷。比较而言，荧光探针克服了上述方法的局限性，能够快速的，灵敏的，特异性的检测铜离子，方法简单通过改造探针的结构，能够使探针对于细胞本身造成最小的伤害而不影响检测结果。目前，荧光探针用于细胞检测的方法已经得到了广泛的应用。合成一种高效的、稳定的、能够实时检测细胞中的铜离子的荧光探针有着重要的意义。

发明内容

本发明旨在提供一种检测二价铜离子的荧光探针及其制备方法和用途，所要解决的技术问题是通过分子设计合成能够检测识别Cu²⁺的荧光探针。本发明基于Cu²⁺催化酯基的水解原理，荧光探针在Cu²⁺作用下，酯基被Cu²⁺水解成羟基而发生荧光猝灭，设计并合成了一种新型的荧光探针化合物。

本发明检测二价铜离子的荧光探针，化学式为C₃₁H₂₇N₃O₅，结构式如下：

本发明检测二价铜离子的荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

将化合物1(100mg)加入无水DMSO(5mL)中加热至70℃，冷却至室温获得溶液A；将2-吡啶甲酸30mg)和EDC(90.8mg)、DMAP(27.0mg)加入无水DMSO(5mL)中，溶解后获得溶液B；将所述溶液A与所述溶液B混合，N₂保护，于常温下反应24h；反应结束后将产物滴加入约200mL的蒸馏水中，有黄色产物析出，经减压蒸馏，得到粗产物，用无水乙醇重结晶后减压抽滤，即可得到目标产物，无需通过硅胶柱层析法分离提纯便得到最终的荧光探针。

本发明合成过程如下：

本发明荧光探针的用途，是在检测Cu²⁺的过程中作为检测试剂使用。

进一步地，本发明荧光探针能够通过水解的方式特异性识别Cu²，通过紫外或荧光方式均可检测，对Cu²⁺均有特异性识别。在荧光光谱中的荧光强度与Cu²⁺浓度成反比，随着Cu²⁺浓度的增加而减小。