[发明专利]一种含氨基脲结构的六元螺环罗丹明荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种含氨基脲结构的六元螺环罗丹明荧光探针及其制备方法和应用。所述的含氨基脲结构的六元螺环罗丹明荧光探针具有如(Ⅰ)所示的结构通式。制备方法包括如下步骤：取罗丹明类化合物、三氯氧磷和干燥的1,2‑二氯乙烷，90℃反应4h，冷却至室温，除去溶剂，加入干燥的乙腈，再加入叠氮化钠饱和溶液，室温下搅拌12h，无水硫酸镁干燥、过滤，滤液于82℃反应40min，冷却至室温，加入水合肼，室温搅拌1h，除去溶剂，经硅胶柱层析提纯制得六元螺环罗丹明荧光探针RhX‑NH₂。本发明的荧光探针对铜离子和汞离子均具有良好的光谱响应，能定性和定量地检测溶液中的铜离子和汞离子。

技术领域

本发明涉及一种含氨基脲结构的六元螺环罗丹明荧光探针。

背景技术

罗丹明类化合物是以氧杂蒽为母体的碱性呫吨染料，具有波长范围宽、荧光量子产率高、吸光系数高、以及光稳定性好等突出特点。由于特殊的结构及相应的荧光特性，使罗丹明类荧光染料在生化分析和环境检测，如药理学、生理学、分子生物学、细胞生物学、分子遗传学、环境化学、单个分子检测、信息科学、荧光标记、激光染料等方面的研究中运用广泛。罗丹明螺酰亚胺化合物常被用于合成“关-开”型荧光探针。特别是作为化学传感器用于环境和生物体外重金属离子、活性小分子和阴离子的检测。近年来，六元螺环罗丹明的出现为进一步提升罗丹明类荧光探针的检测灵敏度提供了契机。与五元螺环罗丹明螺内酰胺相比，六元螺环罗丹明荧光探针的开-关更容易受到分析物的影响，这将有助于提高荧光探针对分析物的选择性和灵敏度。

铜和汞是一类应用非常广泛的金属，铜和汞离子对动植物和人体健康都有很大的影响，例如，汞离子对人的大脑、肾脏、肠胃和神经系统有很强的毒性，铜离子会引发威尔逊病和帕金森病等神经性疾病。因此，铜离子和汞离子的识别和检测在环境科学、生命科学和医学等领域都有着重要的应用。目前已报道的检测铜离子和汞离子的方法很多，如原子发射光谱法、原子吸收光谱法、电化学方法和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等。然而这些方法通常需要较为复杂的操作和昂贵的仪器，严重制约了这些检测方法的使用。因此，开发操作简便、选择性好、高灵敏度且肉眼可见颜色变化的铜和汞离子现场检测试剂具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以快速响应、高灵敏度检测铜离子和汞离子的荧光探针。

本发明采用的技术方案是：一种含氨基脲结构的六元螺环罗丹明荧光探针，具有如(Ⅰ)所示的结构通式，

其中，

R₁＝R₂＝-CH₃，R₃＝R₄＝H；

或R₁＝R₂＝-CH₂CH₃，R₃＝R₄＝H；

或R₁至R₄构成-(CH₂)₃-，R₂至R₃构成-(CH₂)₃-

一种含氨基脲结构的六元螺环罗丹明荧光探针的制备方法，包括如下步骤：取罗丹明类化合物、三氯氧磷和1,2-二氯乙烷混合，于90℃下反应4h，冷却至室温，减压蒸馏除去溶剂，所得固体物溶于乙腈溶液中，加入叠氮化钠饱和溶液，室温下搅拌12h，干燥过滤，滤液于82℃加热反应40min，所得反应物冷却至室温，加入水合肼，室温搅拌1h，除去溶剂，所得产物经硅胶柱层析提纯，得含氨基脲结构的六元螺环罗丹明荧光探针RhX-NH₂。

反应式如下：