一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针、制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针，它具有如下所示的结构式：

【技术实现步骤摘要】
一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针、制备方法和应用
本专利技术涉及化学分子探针
更具体地，涉及一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针、制备方法和应用。
技术介绍
巯基化合物在生物体系和化学科学中是一类重要的分子。脂肪烃类巯基化合物如半胱氨酸，同型半胱氨酸和谷胱甘肽在生物体系中广泛存在，它们参与着生命体系中多项生命活动。然而，芳香烃类巯基化合物苯硫酚虽然广泛应用于农药和医药各种中间体的制备，却是一类高毒的污染物质，长期接触水或者土壤中的苯硫酚会对人体健康造成一系列严重危害，包括中枢神经系统受损，心率变快，肌肉萎缩，下肢瘫痪，昏迷甚至死亡。因此，对生物体系或环境样品中的苯硫酚的检测具有重要的实际应用价值。传统的检测苯硫酚的方法包括：质谱法，气相色谱法，高效液相色谱法，电化学方法等。荧光探针检测的方法，由于其具有灵敏度高、操作简单以及成本低廉等优点被广泛应用于含巯基化合物的检测中。此外，在这些已报道的苯硫酚探针中，有些表现出探针的不稳定性，易受环境因素影响，比如，有些在实际检测中需要使用过高的pH值环境，只有非常少的探针能够在实际环境和生物样本中检测苯硫酚。因此，针对以上问题，需要提供一种能高效、快速的检测生物体系或环境样品中的苯硫酚的方法。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针，该荧光探针对苯硫酚的检测灵敏度高，检测限低，选择性好，能将苯硫酚和脂肪型硫醇(如半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽等)区分开，且能快速的检测出生物体系或环境样品中的苯硫酚。本专利技术的第二个目的在于提供一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的制备方法，该方法原料易得，合成方法简单，反应条件容易控制，可实现对苯硫酚的比率式荧光检测。本专利技术的第三个目的在于提供一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的应用。为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针，它具有如下所示的结构式：为达到上述第二个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的制备方法，包括如下步骤：称取BODIPY主体化合物溶于乙腈中，加入氨水，室温下搅拌，再加入乙酰溴，再继续搅拌，得到可高选择性识别苯硫酚的荧光探针；其中，所述BODIPY主体化合物的结构式为：优选地，所述可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的制备方法，包括如下步骤：称取1摩尔当量的BODIPY主体化合物溶于乙腈中，加入1.5～2摩尔当量的氨水，室温下搅拌5～8小时后，加入3～5摩尔当量乙酰溴，搅拌继续反应12小时，加入饱和食盐水，用二氯甲烷萃取2～3次，减压蒸馏除去二氯甲烷，残留物进行柱层析得到可高选择性识别苯硫酚的荧光探针。优选地，所述BODIPY主体化合物的合成可参考相关文献。例如，其合成可包括如下步骤：1)向1摩尔当量对甲基苯甲醛和20～25摩尔当量吡咯的混合溶液中缓慢滴加0.08～0.12摩尔当量的三氟乙酸，室温下搅拌10～15分钟，得到B；2)将1摩尔当量B溶于四氢呋喃中，通N2，与2-2.5摩尔当量N-氯代丁二酰亚胺在-78℃的条件下反应2～3小时，得到C；3)将1摩尔当量C溶于二氯甲烷中，通N2，接着将1～1.2摩尔当量二氯二氰基对苯醌的二氯甲烷溶液逐滴加入其中，室温下反应1～1.5小时，得到D；4)将1摩尔当量D溶于二氯甲烷中，加入8～10摩尔当量三乙胺，室温搅拌1～1.5小时，接着加入15～20摩尔当量三氟化硼乙醚，在黑暗无光条件下反应12～15小时，得到A，为BODIPY主体化合物。为达到上述第三个目的，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术还保护上述可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的应用，将所述荧光探针用来检测苯硫酚。优选地，所述荧光探针可在细胞中检测苯硫酚。优选地，所述荧光探针用来检测苯硫酚的方法为：在HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)的缓冲溶液中，用所述荧光化学传感器对含巯基化合物进行检测，所述缓冲溶液的pH可为7.40。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的可高选择性识别苯硫酚的荧光探针对苯硫酚的检测灵敏度高，选择性好。本专利技术的制备方法中，通过对原料的选择，荧光探针结构的设计，提供了原料易得、合成方法简单，反应条件易于控制的可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的制备方法，且产物分子量子产率高。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术荧光探针(浓度为10μmol/L)在HEPES(pH＝7.40)缓冲溶液中对不同浓度的苯硫酚响应的紫外光谱。图2示出本专利技术荧光探针在HEPES缓冲溶液中对不同浓度的苯硫酚响应的荧光光谱。图3示出本专利技术荧光探针在HEPES缓冲溶液中对不同浓度的苯硫酚响应荧光强度曲线图。图4示出本专利技术荧光探针在HEPES缓冲溶液中对不同时间的苯硫酚响应的紫外光谱。图5示出本专利技术荧光探针在HEPES缓冲溶液中对不同时间的苯硫酚响应的荧光光谱。图6示出本专利技术荧光探针在HEPES缓冲溶液中对不同硫醇响应的紫外光谱。图7示出本专利技术荧光探针在HEPES缓冲溶液中对不同硫醇响应的荧光光谱。图8示出本专利技术荧光探针在活体细胞中的荧光成像。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可通过商业途径获得。实施例1一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的制备方法，步骤如下：1.BODIPY主体化合物的合成：1)称取8.33g(69.4mmol)对甲基苯甲醛加入到250mL单口烧瓶中，加入100mL(1446mmol)吡咯，然后向其中缓慢滴加三氟乙酸0.5mL(6.7mmol)，室温下搅拌10分钟，减压除去吡咯得到黑色粘稠液体，对残余物进行柱层析得到式(B)所示化合物：2)将2.0g(8.5mmol)式B所示化合物溶于100mL四氢呋喃中，通N2，冷却到-78℃，加入2.3g(17.2mmol)N-氯代丁二酰亚胺，在-78℃条件下搅拌2小时，然后置于冰箱中冷藏18小时，第二天，将冷藏液体进行浓缩，残留物用100mL二氯甲烷稀释，然后用蒸馏水洗3次，最后进行柱层析得到式(C)所示化合物：3)称取1.62g(5.3mmol)式C所示化合物加入到200mL单口烧瓶中，用50mL二氯甲烷溶解，通N2，然后称取1.20g(5.3mmol)二氯二氰基对苯醌，用20mL二氯甲烷溶解得到的溶液逐滴加入到200mL单口烧瓶中,室温下搅拌1小时。用饱和碳酸氢钠溶液洗涤2次，减压除去二氯甲烷，残留物进行柱层析得到式(D)所示化合物：4)称取1.08g(3.6mmol)式D所示化合物溶于120mL二氯甲烷中，加入4.5mL(32.3mmol)三乙胺，室温下搅拌1小时，再加入7.5mL(59.4mmol)三氟化硼乙醚复合物，然后在黑暗无光条件下搅拌12小时，用蒸馏水洗涤2次，减压除去二氯甲烷，残留物进行柱层析，得到A，为BODIPY主体化合物：2.可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的合成：称取前述1摩尔当量的BODIPY主体化合物溶于乙腈中，加入2摩尔当量的氨水，室温下搅拌8小时后，加入3摩尔当量乙酰溴，搅拌继本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针，其特征在于，它具有如下所示的结构式：

【技术特征摘要】
1.一种可高选择性识别苯硫酚的荧光探针，其特征在于，它具有如下所示的结构式：2.一种如权利要求1所述的可高选择性识别苯硫酚的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：称取BODIPY主体化合物溶于乙腈中，加入氨水，室温下搅拌，再加入乙酰溴，再继续搅拌，得到可高选择性识别苯硫酚的荧光探针；其中，所述BODIPY主体化合物的结构式为：3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：称取1摩尔当量的BODIP...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛丽亚，杨清正，刘学良，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11