[发明专利]一种过氧化氢荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种过氧化氢荧光探针及其制备方法和应用，该过氧化氢荧光探针具有式(1)中的化学结构式：上述过氧化氢荧光探针的制备方法具体包括以下步骤：(1)准备原料；(2)将氰基联苯酚、4‑溴甲基苯硼酸频哪醇酯和碱溶于溶剂中，反应1～24h，得到混合溶液；(3)将混合溶液进行分离纯化，得到过氧化氢荧光探针。上述过氧化氢荧光探针应用于水体中过氧化氢的定性和定量测定以及生物样品中过氧化氢的定性测定，具有良好的稳定性和光学性质，斯托克斯位移值大，还具有选择性和灵敏度高、响应速度快、响应范围广、检测限低的优点；同时本发明的制备方法所用原料易得，合成产率高。

技术领域

本发明属于化学分析检测技术领域，尤其涉及种过氧化氢荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

过氧化氢(H₂O₂)是一种重要的生理活性氧分子，研究表明过氧化氢的非正常水平与多种疾病相关，如炎症性疾病、心血管疾病、神经组织退化疾病和癌症。但研究发现过氧化氢的非正常水平也与许多疾病有关。因此，开发一种简单可靠的方法检测过氧化氢的对相关疾病的诊断及病理机制的研究有着重要的意义。

基于分子探针的荧光法检法具有样品处理简洁、成本低廉及操作简便快速等优点，近年来得到了发展与利用。而目前报道的用于过氧化氢检测的荧光探针分子大部分存在合成复杂、响应慢、需要使用有机溶剂、斯托克斯位移值小(Ren M,AnalyticalChemistry,2017,89,552；Chan J,Nature Chemistry,2012,4,973.)等问题。因此亟待开发易于合成、成本低、水溶性好荧光探针分子来实现对过氧化氢的高效快速检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种新的易于制备、性能稳好的荧光分子探针及其制备方法的合成方法，还在此基础开发出对过氧化氢进行有效的检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种过氧化氢荧光探针，其具有式(1)中的化学结构式：

本技术方案为实现本发明目的，设计了一种新型的、具有特殊结构及光谱性质的荧光探针分子，具备式(1)结构的探针分子能够抑制分子内电荷的转移效应，使得该荧光探针分子在单独存在时几乎不具有任何荧光发射特性；同时，利用过氧化氢可以特异性地与探针分子中的苯硼酸识别单元反应，释放出具有强荧光发射的物质的特点，在设计过程中在该荧光探针分子引入了苯硼酸基团作为过氧化氢的响应基团，采用荧光法检测过氧化氢时，分子探针溶解于水的磷酸缓冲溶液中，当加入过氧化氢后，过氧化氢能与探针的苯硼酸基团反应，使与酚羟基相连的亚甲基苯硼酸脱除，从而释放出具有强荧光发射的荧光团，且荧光强度随着过氧化氢浓度的增加不断增大，荧光发射在475nm处。该过氧化氢荧光探针具有良好的稳定性和光学性质以及较大的斯托克斯位移值，光学性能稳定、水溶性好，同时具有高选择性和高灵敏度，对过氧化氢识别能力强，且响应速度较快(反应耗时小于5分钟)，响应范围为0～60μmol·L^-1，检测限低(3.8nmol·L^-1)。

基于同一技术构思，本发明还提供一种上述过氧化氢荧光探针的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)准备原料；

(2)将化合物A、4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯和碱溶于溶剂中，反应1～24h，得到混合溶液；其中化合物A具有式(2)中的化学结构式：

(3)将混合溶液进行分离纯化，得到过氧化氢荧光探针。

上述过氧化氢荧光探针通过4-溴甲基苯硼酸频哪醇酯的苄溴与氰基联苯酚的酚羟基，通过脱除HBr得到，制备方法的反应流程如下：