[发明专利]一种镍离子识别的荧光探针分子及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种镍离子识别的荧光探针分子及其制备方法与应用。本发明主要解决现有的荧光探针分子存在的不能在水溶液中使用和不能实现可视化检测的技术问题。所述荧光探针分子(3',6'‑二(二乙基氨基)‑2‑(萘‑1‑基亚甲基氨基)螺[异吲哚啉‑1,9'‑占吨]‑3‑酮)的分子式为C₃₉H₃₈N₄O₂。其制备步骤为：罗丹明B与3‑5当量的80％水合肼在30‑50mL无水乙醇中进行脱水缩合得到3',6'‑二(二乙氨基)‑2‑(萘‑1‑基亚甲基氨基)螺[异吲哚啉‑1,9'‑占吨]‑3‑酮。3',6'‑二(二乙氨基)‑2‑(萘‑1‑基亚甲基氨基)螺[异吲哚啉‑1,9'‑占吨]‑3‑酮与等摩尔的1‑萘甲醛在2‑3滴冰醋酸催化下于30‑50mL无水甲醇溶液中通过亲核加成反应得到探针分子(3',6'‑二(二乙基氨基)‑2‑(萘‑1‑基亚甲基氨基)螺[异吲哚啉‑1,9'‑占吨]‑3‑酮)。

技术领域

本发明属于分析检测用荧光探针技术领域，具体涉及一种镍离子识别的荧光探针分子及其制备方法与应用。

背景技术

Ni元素被广泛的应用于合金、催化剂和电池领域，在自然界中Ni²⁺最稳定，这就导致游离到环境中的Ni²⁺对生态环境产生危害。在生物体中，镍是必需的营养元素之一，但是现代研究表明，过量的镍会对生物造成伤害，例如引起人体的过敏症和肺损伤，更严重的是Ni²⁺对人体有致癌作用。因此对环境及生物体中的Ni²⁺进行检测是十分必要的。当前，用于检测Ni²⁺离子的手段主要有化学发光法，电化学法，原子光谱法，色谱法等。这些方法都具有比较高的选择性与灵敏度，但是它们存在需要复杂样品前处理，仪器设备昂贵，运行费用高，不能实现在线监测和可视化检测，在生物样品检测中存在局限性等问题。

而与上述几种检测方法相比，分子荧光探针技术具有成本低，检出限低，检测速率快，对生物样品一般没有破坏性等特点，已经成为分析检测领域的研究热门。目前，应用于镍Ni²⁺离子的荧光探针比较少，这些已经应用的荧光探针绝大多数不能在水溶液中使用，不能实现可视化检测，另外由于相似的配位性质，Ni²⁺的识别常常受到Cu²⁺、Co²⁺等金属离子的干扰。因此，现有的荧光探针分子存在不能在水溶液中使用和不能实现可视化检测的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有的荧光探针分子存在的不能在水溶液中使用和不能实现可视化检测的技术问题，提供一种镍离子识别的荧光探针分子及其制备方法与应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种镍离子识别的荧光探针分子，其结构式为：

一种镍离子识别的荧光探针分子的制备方法，其制备步骤为：

1)将3～5mmol的罗丹明B置于容器中并用30～50mL无水乙醇溶解，在25℃下将4～6mL的浓度为80％水合肼缓慢加入到上述溶液中，在70℃搅拌回流2h；

2)反应结束后除去反应溶剂，用1～2mol/L的HCl水溶液溶解残留物，完全溶解后加入1～2mol/L的NaOH水溶液不断搅拌，使溶液的pH达到11-12，制成混合溶液；

3)抽滤混合液，所得淡粉色固体用去离子水洗涤3次，即为中间产物(3',6'-二(二乙氨基)-2-(萘-1-基亚甲基氨基)螺[异吲哚啉-1,9'-占吨]-3-酮)；

4)将1～3mmol的中间产物与等摩尔的1-萘甲醛加入30-50mL无水甲醇溶液中，然后加入2-3滴冰醋酸，在80℃下搅拌回流14h，反应结束后抽滤混合液，所得淡黄色固体用等体积无水乙醇洗涤2次，即为探针分子。