[发明专利]一种利用蒽-氨基硫脲衍生物检测溶液中铜离子的方法

说明书

本发明公开了一种利用蒽‑氨基硫脲衍生物检测溶液中铜离子的方法，将蒽‑氨基硫脲衍生物加入溶液中，用激发光照射溶液，如果检测到发射光荧光猝灭响应，则溶液中含有铜离子；本发明的蒽‑氨基硫脲衍生物作为荧光探针具有对铜离子高效的上、下转换荧光猝灭响应识别特性。

本发明为发明名称为蒽-氨基硫脲衍生物及其制备方法与作为荧光探针的应用、申请日为2019年6月5日、申请号为2019104880658发明申请的分案申请，属于应用方法部分。

技术领域

本发明属于荧光试剂领域和重金属离子荧光探针技术领域，具体涉及一种蒽-氨基硫脲衍生物探针及其制备方法，以及该探针在检测水环境或生物体中铜离子的应用，该探针具有上转换荧光响应的特性。

背景技术

铜离子（Cu²⁺）污染有许多危害，它不仅会影响动植物、微生物的生长和土壤酶的活性，而且会破坏生态系统的平衡。它还会在动物、植物体内富集，增加铜的毒性，并对人体健康产生不利影响。检测Cu²⁺具有重要现实意义。目前，测定铜离子的方法有很多，主要包括：分光光度法、荧光分析法、电化学法和原子吸收光谱法等。其中，荧光分析法具有很高的灵敏度（如可实现单分子检测）和选择性且成本低廉性价比高，同时其操作简易、适用范围广等优点，所以使用荧光法识别Cu²⁺受到了广泛的关注。

至今为止，被设计合成出来用于Cu²⁺的检测的荧光探针已经有上百种，均是采用下转换荧光检测方法，其机理是在短波长光源的激发下，电子从基态的零振动级（S₀）跃迁到第一激发态（S₁），然后回落至基态并释放出长波长的荧光，可见，下转换荧光的光谱特征是“短波（长）激发，长波（长）发射”。现有技术未见关于可以实现上转换荧光猝灭响应的离子探针的报道。

发明内容

本发明提供一种蒽-氨基硫脲衍生物及其制备方法；得到的探针分子不但可以通过下转换荧光猝灭响应来检测铜离子，而且具有上转换荧光猝灭响应，可以通过上转换荧光猝灭响应来检测铜离子，在水环境中和生物活体内具有实际应用价值。所谓上转换荧光检测则是采用“长波长激发，短波长发射”，由于以长波长光为激发的光源，可加深激发光源在介质中的穿透深度，有效地消除生物体背景荧光，提高信噪比；同时，由于以长波长光为激发的光源，因其所需激发能量低对生物体细胞伤害小，因此，相对于常规下转换，上转换荧光猝灭响应对活体的生物成像和体内细胞环境检测具有有利价值。

为达上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种蒽-氨基硫脲衍生物，所述蒽-氨基硫脲衍生物的分子结构式如下：

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本发明公开了上述作为铜离子荧光探针上转换的蒽-氨基硫脲衍生物的制备方法，包括以下步骤，在氮气氛围和溶剂中，将4-溴-2-羟基苯甲醛和9,10-二硼酸酯蒽进行反应，得到中间产物I；再将中间产物I与氨基硫脲反应，得到铜离子荧光探针上转换蒽-氨基硫脲衍生物。

本发明还公开了一种检测溶液中铜离子的方法，包括以下步骤：

（1）在氮气氛围和溶剂中，将4-溴-2-羟基苯甲醛和9,10-二硼酸酯蒽反应，得到中间产物I；再将中间产物I与氨基硫脲反应，得到蒽-氨基硫脲衍生物，作为铜离子荧光探针；

（2）将探针分子加入溶液中，用激发光照射溶液，如果检测到发射光荧光猝灭响应，则溶液中含有铜离子。

本发明公开了上述蒽-氨基硫脲衍生物在检测溶液中铜离子中的应用。