[发明专利]一种水溶性罗丹明基荧光/比色双模式探针及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种水溶性罗丹明基荧光/比色双模式探针及其制备方法与应用。本发明探针的制备方法包括步骤：罗丹明6G和水合联氨经反应制备得到罗丹明6G酰肼；聚乙二醇与4‑醛基苯甲酸经反应制备得到苯甲醛端基化的聚乙二醇；罗丹明6G酰肼与苯甲醛端基化的聚乙二醇经反应制备得到水溶性罗丹明基荧光/比色双模式探针。本发明所得双模式探针具有良好的水溶性和生物相容性、安全性，可用于生物荧光成像或疾病诊断领域；用于检测三价铁离子，样品制备简单，能通过荧光发射和肉眼观察，并显示出高的选择性、灵敏度和抗干扰能力，且pH适用范围广泛。

技术领域

本发明涉及一种水溶性罗丹明基荧光/比色双模式探针及其制备方法与应用，属于有机合成和光谱检测技术领域。

背景技术

铁元素是人体或动物体中含量最高的过渡金属元素，在生物体的新陈代谢中起到至关重要的作用。生物体缺铁，会导致含铁蛋白的降低，引发贫血、癌症或其它疾病；铁过量则会干扰生物体对其它营养物质的吸收，造成生物器官损伤，例如引发阿兹海默症，肝硬化，甚至是死亡。因此，如何对生活用水或生物体中铁元素的含量进行精确测定，在医药和健康领域具有重要的意义。

目前常用的铁离子分析检测手段主要包括原子吸收光谱，电感耦合等离子体质谱，表面增强拉曼等技术。但这些技术均需要借助昂贵的仪器，仪器操作过程复杂，且耗时长。近年来发展的分子探针技术，主要借助探针与目标物结合后吸收光谱或荧光光谱的变化对目标成分进行定量分析，具有检测迅速、成本低、操作简单的特点，可以实现对金属离子的实时高效检测，受到人们的广泛关注。

罗丹明类染料分子由于具有优异的光化学性质，被广泛用于合成光化学材料。但由改性罗丹明分子构成的分子探针通常水溶性较差，在使用时必须借助有机试剂进行溶解，样品制备过程繁琐，在水溶液样品中的检测受到极大限制。如，中国专利文献CN109438458A公开了一种罗丹明6G荧光探针及其制备方法，将罗丹明6G与乙二胺反应生成中间体LDMO，然后中间体LDMO与邻香兰素反应，经重结晶得到罗丹明6G荧光探针。该发明合成的荧光探针能够对Fe³⁺进行裸眼检测，无需借助任何设备，但该探针同样存在水溶性较差的问题，在使用时必须借助有机试剂进行溶解，样品制备过程繁琐，在水溶液样品中的检测受到极大限制；另外，该罗丹明6G探针的生物毒性未知，不能用于生物样品检测，且没有准确的pH适用范围。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种水溶性罗丹明基荧光/比色双模式探针及其制备方法与应用。本发明所得双模式探针具有良好的水溶性和生物相容性、安全性，可用于生物荧光成像或疾病诊断领域；用于检测三价铁离子，样品制备简单，能通过荧光发射和肉眼观察，并显示出高的选择性、灵敏度和抗干扰能力，且pH适用范围广泛。

本发明的技术方案如下：

一种水溶性罗丹明基荧光/比色双模式探针，具有如下式I所示结构，

其中，式I中，n为4-500。

根据本发明优选的，所述探针的数均分子量为1200-22000。

上述水溶性罗丹明基荧光/比色双模式探针的制备方法，包括步骤：

(1)于溶剂A中，罗丹明6G和水合联氨经反应制备得到罗丹明6G酰肼；

(2)于溶剂B中，在催化剂1作用下，聚乙二醇与4-醛基苯甲酸经反应制备得到苯甲醛端基化的聚乙二醇；

(3)于溶剂C中，罗丹明6G酰肼与苯甲醛端基化的聚乙二醇经反应制备得到水溶性罗丹明基荧光/比色双模式探针。

根据本发明优选的，步骤(1)中，所述溶剂A为甲醇或乙醇；优选的，所述溶剂A为乙醇；所述罗丹明6G的质量和溶剂A的体积与比为0.01-0.1g/mL。