[发明专利]一种用于检测硫化氢的近红外荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种用于检测硫化氢的近红外荧光探针及其制备方法和应用。所述荧光探针的分子式为C₄₂H₃₀N₂O₅S₂，结构式如下：。本发明荧光探针的二硫键与H₂S反应而断键，断裂的二硫键的巯基对羰基亲核进攻，释放出罗丹明染料分子单体，荧光强度增强近10倍且伴随明显的颜色变化，因此对H₂S的特应性识别反应比较迅速，具有良好的选择性和较高的灵敏度，检测限达7.161×10^‑8 M。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种用于检测硫化氢(H₂S)的近红外荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

H₂S是继NO、CO之后被发现的第三种生物体内源性产生的活性物质，存在于神经系统、内分泌系统、呼吸系统、心脑血管系统等中，是调节各项生理活动的气体递质分子，对维持机体正常的生命活动发挥着重要作用。而H₂S是一种毒性化学污染物，长时间接触会伤害眼睛或呼吸系统，过量吸入会使人失去意识、呼吸衰竭、心脏骤停甚至死亡。因此实现对其快速、灵敏、准确的检测成为环境监测和生物医学的迫切需要。

传统测定硫化氢含量的方法有很多，如基于亚甲蓝的分光光度法、基于纳米管的电化学检测法、色谱法、极谱法和硫离子选择性电极法等。基于亚甲蓝的分光光度法是根据朗伯- 比耳定律，得出H₂S的浓度与透过光的强度的线性关系，但受仪器的灵敏度的限制，H₂S最低浓度的测量受限；基于纳米管的电化学检测法工作原理是薄膜接触H₂S气体后电导率发生变化，是一种便携式H₂S气体监测器最常用的方法，但是这类监测器往往依赖于半导体金属氧化物或金属，因此仪器较昂贵，此外这类传感器操作温度较高、灵敏度低、使用寿命短、易受其他气体(如NH₃和NO_x)的干扰；色谱法对于分气体样品具有其独特的优势，但是它对于样品具有破坏性，不适用于生物样品的实时分析；极谱法是检测H₂S的一种新颖方法，它包括阳极、阴极和电解液。电解液用H₂S可透过的聚合物膜进行保护。它具有较高的灵敏度和快速的响应时间，被用于细胞、组织和器官中H₂S的检测，但其可信度和准确性面临巨大挑战；硫离子选择性电极法常用于检测血液和细胞培养介质中的H₂S，此方法易操作、价格便宜，但硫离子选择性电极只对S^2-有响应，而自由的H₂S的离解需要在强碱性和完全无氧的条件下实现，需要大量的样品并且只能实现离线检测。

荧光探针具有选择性好、灵敏度高、操纵简单、检出限低等优点，加上近红外光能穿透组织，对样品的损伤小，能够减少生物自身荧光的干扰，因此近红外光发射的荧光探针是检测H₂S的重要方法。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种用于检测硫化氢的近红外荧光探针。该荧光探针对H₂S的特应性识别反应迅速，具有良好的选择性和较高的灵敏度，检测限低。

本发明还提供了上述荧光探针的制备方法。

同时，本发明还提供了上述荧光探针的应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于检测硫化氢的近红外荧光探针，其分子式为C₄₂H₃₀N₂O₅S₂，结构式如下：

上述用于检测硫化氢的近红外荧光探针的制备方法，合成路线如下：