[发明专利]“on-off”型荧光探针、其制备方法及其应用

说明书

本申请公开了一种“on‑off”型荧光探针、其制备方法及其应用。该“on‑off”型荧光探针具体如式I所示的分子结构，式I中，R独立地选自呋喃基、呋喃烷基、呋喃羟基、苯基或烷基苯基中的一种；优选地，R独立地选自呋喃基、呋喃烷基、苯基或烷基苯基中的至少一种，所述烷基为碳原子不大于3的烷基基团。该荧光探针能够特异性地识别F^‑、CN^‑和Co²⁺，检出限极低，具有在监测污染水质中的阴、阳离子等方面潜在的应用价值。

技术领域

本申请涉及“on-off”型荧光探针的技术领域，尤其涉及用于检测阴阳离子的“on-off”型荧光探针、其制备方法及其应用。

背景技术

目前检测阴、阳离子的方法种类繁多，按其原理主要分为三大类：色谱检测法、生化检测法和荧光检测法。其中，相比色谱法和生化法，荧光检测法具有廉价、易操作、信号响应快以及信号可视化等特点，其凭借荧光探针与阴、阳离子的特异性相互作用，利用荧光信号的增强或猝灭，亦或是荧光光谱的改变对阴、阳离子进行分析。

罗丹明及其衍生物是一类很好的荧光基团，属于咕吨类碱性染料。由于苯环间氧桥键的存在，分子具刚性共平面结构，使其分子结构稳定性增强，在激发光的作用下能产生强烈的荧光，其最大发射波长位于红色可见光区(500～700nm)受样品背景干扰相对较少，是生物分析中经常用到的荧光探针，具有较高的研究和商业价值。

罗丹明的内酰胺螺环结构在长波长处无吸收，无色，无荧光；破坏内酰胺螺环结构之后，其在长波长有吸收，有颜色，强荧光。由于此结构的优势，罗丹明内酰胺类化合物具有形成“on-off”型荧光探针的潜能。利用此原理对罗丹明进行修饰可以用来检测金属阳离子、气体小分子及无机阴离子，然而其检测能力受到检测环境中其他离子的影响，特异性和灵敏度也有限。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于至少一定程度上解决上述接问题之一。

第一方面，本申请实施例公开了一种“on-off”型荧光探针，具体如式I所示的分子结构

其中，R独立地选自呋喃基、呋喃烷基、呋喃羟基、苯基或烷基苯基中的一种；优选地，所述烷基为碳原子不大于3的烷基基团。

在本申请实施例中，R选自呋喃基、甲醛呋喃基、甲基呋喃基、二甲基呋喃基、甲基乙基呋喃基、乙基呋喃基、二乙基呋喃基、丙基呋喃基、甲基丙基呋喃基、3-羟基呋喃基、5-羟基呋喃基、3,5-二羟基呋喃基、苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、1,2,3,4-四甲苯基、乙苯基、1,2-二乙苯基、1,4-二乙苯基、间二乙苯基、对-甲乙苯基、邻甲乙苯基、3-乙基甲苯基、丙苯基或异丙苯基。

在本申请实施例中，所述“on-off”型荧光探针具体如式II所示的分子结构。

在本申请实施例中，所“on-off”型荧光探针具有如式III所示的分子结构。

第二方面，本申请实施例公开了第一方面的“on-off”型荧光探针的制备方法，包括包括将：

与酰肼类配体进行偶联反应的步骤。

在本申请实施例中，所述式IV所示化合物与酰肼类配体的反应摩尔比为1:1～5，较优选为1:3。

在本申请实施例中，所述偶联剂包括1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二酰亚胺、N,N-二异丙基乙胺和羟基苯并三唑，其中，1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二酰亚胺、N,N-二异丙基乙胺和羟基苯并三唑摩尔比为1:(1.5～2.5):(1～1.5)。

在本申请实施例中，所述式IV所示化合物由4-溴-1,8-萘二甲酸酐依次与吗啉和甘氨酸反应得到。