[发明专利]一种铜、锌离子的双重检测荧光探针及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铜、锌离子的双重检测荧光探针及其制备方法，所述制备方法具体为：先将4,6‑二氯‑5‑氨基嘧啶和1‑萘胺通过取代反应得到中间化合物II；再将中间化合物II和甲酸于有机溶剂中反应，得到具有嘌呤环的中间化合物III；再将中间化合物III与胺的甲醇溶液反应，得到中间化合物IV；最后将中间化合物IV和色酮‑3‑甲醛通过缩合反应得到基于嘌呤母体的荧光探针。本发明荧光探针对锌离子和铜离子具有双重性识别，且响应时间短，对溶液中Zn²⁺和Cu²⁺表现出高灵敏度和高选择性，本发明荧光探针还可以固体状态检测锌离子和铜离子，具有很好的便携性和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种铜、锌离子的双重检测荧光探针，还涉及上述双重检测荧光探针的制备方法。

背景技术

锌离子(Zn²⁺)具有良好的配位作用，是人体内第二丰富的过渡金属离子，广泛分布于人体细胞核体液中。Zn²⁺在神经生物学领域非常受关注，其在生物体系中的酶促反应、DNA合成均起到重要作用。不过，过量的Zn²⁺会引起癫痫、帕金森病、缺血性中风与婴幼儿腹泻等神经系统疾病。因此对游离锌离子的选择性识别和有效检测，对于化学、生物学、临床医学和农学等领域的相关研究具有重要的意义。

铜离子(Cu²⁺)是生物体内不可缺少的金属元素，在有机体的生物化学中起着至关重要的作用，人体内大多数铜离子都是与蛋白质相结合的，其是人体代谢的必须金属元素。然而，铜稳态失衡可导致遗传性铜代谢障碍疾病。因此，对游离铜离子的选择性识别和有效检测也同样具有重大意义。

目前常用的锌离子和铜离子检测方法包括原子吸收光谱法(AAS)，原子发射光谱法(AES)，电感耦合等离子体质量探针和电化学方法等，但这些测试方法价格昂贵，样品预处理比较复杂，测量时间相对较长以及需要专业的操作人员。

发明内容

发明目的：本发明目的之一在于提供一种对锌离子和铜离子同时具有高选择性和高灵敏度的荧光探针，本发明另一目的在于提供上述荧光探针的制备方法。

技术方案：本发明所述的铜、锌离子的双重检测荧光探针，所述荧光探针的结构式如下所示：

上述铜、锌离子的双重检测荧光探针的制备方法，具体为：先将4,6-二氯-5-氨基嘧啶和1-萘胺通过取代反应得到中间化合物II；再将中间化合物II和甲酸于有机溶剂中反应，得到具有嘌呤环的中间化合物III；再将中间化合物III与胺的甲醇溶液反应，得到中间化合物IV；最后将中间化合物IV和色酮-3-甲醛通过缩合反应得到基于嘌呤母体的荧光探针。

其中，所述中间化合物II的结构式为：

其中，所述中间化合物II采用如下方法制备而成：依次将4,6-二氯-5-氨基嘧啶和1-萘胺加入到甲醇中，待溶解后再往其中加入浓盐酸，回流搅拌；待反应完全后，减压蒸馏除去有机溶剂，用NaOH溶解，再用乙酸乙酯进行萃取，减压蒸馏除去乙酸乙酯，最后用甲醇与水重结晶，烘干得到中间化合物II。

其中，所述中间化合物III的结构式为：

其中，所述中间化合物III采用如下方法制备而成：将中间化合物II、乙酸、多聚磷酸和十二烷基三甲基氯化铵分别溶于三氯氧磷中，回流搅拌；待反应完全后，将反应液冷却至室温后，减压蒸馏除去溶剂三氯氧磷，在冰水浴条件下，向反应体系中加入冰水混合物，通过柱层析方法，使用MeOH/DCM(v/v,1/250)纯化洗脱，烘干得到中间化合物III。

其中，所述中间化合物IV的结构式为：

其中，所述中间化合物IV采用如下方法制备而成：将中间化合物III溶于胺的甲醇溶液中，加热搅拌，待反应完全后，将反应物冷却至室温，抽滤，用有机溶剂洗固体，烘干得到中间化合物IV。