[发明专利]一种连续性检测铁离子和L-Cys的荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种连续性检测铁离子和L‑Cys的荧光探针及其制备方法和应用，该探针在1％的DMSO溶剂中能够与Fe³⁺络合，使得探针的荧光被猝灭，体系中加入L‑Cys后荧光恢复。本发明所述的探针分子不仅可以定性定量检测真实样品Fe³⁺和L‑Cys，而且在纸基检测方面具有较好的应用。不仅如此，探针Pyr‑1具有响应快速的特点：对于Fe³⁺来说，40秒内就能与探针络合完成，L‑Cys在50秒内就能够使得探针荧光恢复完全。同时该探针在不同pH条件下具有较好的稳定性，因此在生物化学等领域具有重要的应用价值。将该探针应用于铁离子和L‑Cys的检测时，具有合成路线简单、高选择性、响应快速、低检测限、受环境干扰小的特点。

技术领域

本发明属于荧光检测领域，涉及连续性检测Fe³⁺和L-Cys的荧光探针及其在纸基检测上的应用，特别是指一种定量检测Fe³⁺和L-Cys的荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

生物硫醇主要是指L-半胱氨酸(L-Cys)、高半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)，在生物系统中起着至关重要的作用，如清除自由基、维持氧化还原稳态的平衡以及调节解毒和代谢。尽管这三种生物硫醇具有相似的结构和反应性，但它们在不同的生理活动中发挥的作用不同。L-Cys对于机体解毒和保护细胞免受自由基和活性氧的侵害具有极其重要的作用，同时阿尔茨海默病和帕金森病与人体液中L-Cys的异常表达密切相关。因此，L-Cys常被用做功能性食品的主要成分，用于补充L-Cys和改善人体健康。由于L-Cys在医学、毒理学、某些代谢紊乱的诊断和食品营养价值测定中的实际意义，因此检测和确定各种产品中L-Cys的含量具有重要的意义。

目前，检测L-Cys的分析技术有多种，如高效液相色谱(HPLC)、伏安法、毛细管区带电泳(CZE)、激光解吸/电离质谱(LDI-MS)和液相色谱-质谱(LC-MS)。但这些方法大多存在操作复杂、耗时等限制。而荧光光谱法具有灵敏度高、特异性好、响应时间快等优点，荧光光谱法检测L-Cys具有一定的应用前景。因此，研究人员在开发用于检测这些生物硫醇的荧光探针方面做出了相当大的努力。已经报道的方法主要基于迈克尔加成，硫醇与醛的环化，二硫醚和磺酰胺被硫醇裂解，以及金属配合物的脱金属。尽管在生物硫醇荧光检测方面的研究取得了很大进展，但许多已报道的探针仍存在合成过程繁琐、选择性低和响应时间长的问题。因此，非常需要开发一种简单、高选择性和快速响应的荧光探针，用于检测L-Cys。

发明内容

本发明提供一种合成路线简单、反应条件温和、成本较低的荧光探针；灵敏度高、选择性好，抗干扰能力强，能够在复杂体系中准确识别Fe³⁺和L-Cys，结构如下：

其合成路线是：

具体合成方法:将1-芘甲醛与盐酸羟胺在乙醇中均匀混合，反应60-90分钟。反应后将溶剂旋干得到固体粗产品，经柱层分析法得到探针Pyr-1。其中，1-芘甲醛与盐酸的物质的量比为1：4，所述的溶剂为乙醇，柱层析法采用的硅胶200-300目，淋洗剂为：V_二氯甲烷/V_石油醚＝6/1。

本发明提供的的荧光探针可用于定性、定量检测Fe³⁺。

进一步地，检测Fe³⁺的步骤为：将荧光探针Pyr-1溶解于DMSO溶剂中，配置成1×10^-3mol/L的探针溶液，然后取探针溶液加入待测物质中，反应后进行荧光检测。

进一步地，采用纸基检测Fe³⁺，具体步骤为：将实验用滤纸剪成滤纸纸条，浸泡在浓度为1.0×10^-3mol/L的Pyr-1溶液中，等待干燥后滴加待测溶液，根据荧光强度的变化得到待测溶液中Fe³⁺的浓度。