[发明专利]一种基于希夫碱类的荧光探针的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种基于希夫碱类的荧光探针的制备方法及其应用。制备方法如下：氮气保护下，以乙醇为溶剂，加入4‑二乙氨基水杨醛和2，6‑二氨基吡啶，70℃下回流反应3小时；反应完后自然冷却至室温，减压蒸馏除去溶剂，柱层析方法提纯，得到荧光探针。由于探针结构中含有4‑二乙氨基水杨醛和2，6‑二氨基吡啶反应生成的希夫碱类的荧光探针，所以该荧光探针具有识别金属离子的荧光性质。该荧光探针合成路线可操作性强，纯化方法简单，制备成本低廉，对不同的金属离子有不同的响应，可以实现对锌离子的选择性识别。该荧光探针荧光背景低，与锌离子作用后荧光增强。克服了现有探针的选择性差，检测限高，制备困难等缺陷。

技术领域

本发明涉及一种新型荧光探针的构建及其制备方法和用途，涉及化学合成、化学分析领域。

背景技术

荧光探针一般由识别基团，荧光团和连接两者的连接基团所构成。探针和识别物结合后，导致探针分子光物理性质的变化，具体表现为探针分子的荧光淬灭、荧光增强、荧光探针的发射光谱发生位移。金属离子荧光探针提供了一种具有广泛应用价值的检测手段，其设计、合成、应用及识别过程中所涉及的光物理和光化学问题受到不同领域研究者的广泛关注。

荧光探针分析方法与色谱分离法、酶法、化学发光法、电化学原理法、吸光光度法相比由于其简单便携、高选择性、高时空分辨率(可观察到细胞亚结构)、对生物体无电离辐射、对生物活性组分可进行实时的原位测定等优点日益受到广大科研工作者的青睐。

将-C=N和含氮、氧基团连接生成希夫碱类化合物，这些化合物合成简单，外围氮、氧可以与金属离子作用从而改变自身的荧光性质，具有灵敏度高、选择性好、操作简单、响应快、检测限低和应用范围广等优点。因此希夫碱类化合物用于金属离子选择性识别研究中是一类理想的探针分子。

锌作为人体内仅次于铁的第二大微量元素，在人的生命活动中发挥着关键作用。大量的锌富集在人体内的神经组织中，直接影响到人的大脑发育和智力健康。虽然人体内的锌离子大部分与各种酶或者金属蛋白结合而以结合态形式存在，通过调整生物功能的多级结构与Zn²⁺键合，控制着诸如金属酶调控、基因转录、细胞凋亡和神经传递等生命活动中的关键过程。但是少量存在于大脑和神经系统的游离状态的锌离子，作为突触传递中的一个调节器，在调节神经元过程中扮演着重要角色。生物体内锌离子的紊乱将会直接导致一些疾病发生，如厌食症、免疫系统紊乱、糖尿病等临床类疾病和癫痫症、帕金森氏病、阿尔茨海默病等神经系统类疾病。2017年，德克萨斯大学Zui Pan教授报道了锌离子的缺乏与癌症有着直接关系。虽然目前对人们对于锌离子在生命活动中的重要作用有着肯定的认识，但是实时检测和跟踪生物体内锌离子的动态变化和分布仍然是迫切需要解决的难题。由于锌离子没有任何磁信号表现，所以常规的检测手段，如Ｘ－射线、核磁共振、电子顺磁性共振法都无法达到对生物体内锌离子实时检测的目的。锌离子荧光检测技术因其具有选择性好、灵敏度高、实时性强等优点，已经发展成为原位检测生物体内锌离子动态分布的重要手段，为肿瘤细胞中锌离子含量的实时检测提供了强有力的工具。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种高选择性和高灵敏度的基于希夫碱类的荧光探针的制备方法及其应用。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

所述荧光探针结构如下：

。

本发明同时提供了上述探针的制备和纯化方法，步骤如下：

N₂保护下，在无水乙醇中加入摩尔比为1：2的2，6-二氨基吡啶和的4-二乙氨基水杨醛，70℃回流3h, 反应后自然冷却至室温，柱层析分离，使用二氯甲烷和甲醇（V:V）=100:1作为淋洗剂，得到黄色固体即目标产物，反应路线如下：。

本发明所述的荧光探针分子的应用，该荧光探针分子用于金属离子的检测。