一种检测镍离子的生物荧光探针及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种检测镍离子的生物荧光探针及其制备方法。该生物荧光探针是快速高灵敏性的Ni2+荧光探针，并且对其他常见的金属离子具有较强的抗干扰能力，可以用来定性定量检测环境中以及细胞内的镍离子。且制备方法简单，操作方便，结果稳定性佳，易于实施推广。因此对镍离子检测具有良好的应用价值。极大提高了检测过程的便利性。更为符合实际应用过程中需求。

【技术实现步骤摘要】
一种检测镍离子的生物荧光探针及其制备方法
本专利技术涉及荧光检测的
，具体而言，涉及一种检测镍离子的生物荧光探针及其制备方法。
技术介绍
自然界中广泛存在的金属离子对环境、医学、生物、化学科学都起着重要作用。其中一些重金属和过渡金属离子虽然在生物体内含量很低，但由于它们大多以金属蛋白质和金属酶的形式存在，参与到生物体内的许多重要反应及信息传递、能量转移等过程中，对生物体的代谢发展有重要的影响，在医药化学中也占据着重要的位置。镍离子是人体和某些作物的必需元素。虽然镍及其盐类的毒性较低，但由于它本身具有生物化学活性，能激活或抑制一系列的酶(精氨酸酶、羧化酶、酸性磷酸酶和拓脱羧酶)而发挥其毒性。而镍缺乏时对肝细胞和线粒全结构产生变化，尤其导致内网质不规整，线粒体氧化功能降低。但过量的镍离子对人体以及动植物又具有很强的毒性，镍可引起接触性皮炎。直接进入血流的镍盐毒性较高，硫化镍或氯化镍毒性较大，可引起中枢性循环和呼吸紊乱，使心肌、脑、肺和肾出现水肿、出血和变性。因此，对镍离子含量的检测极为重要。目前，检测金属离子的方法有电感耦合等离子体发射光谱，即ICP-AES、原子吸收光谱、循环伏安法和分光光度法等。但这些方法的检测过程比较繁琐，检测设备的价格普遍昂贵，不适合大批量的检测和实时的检测。相比以上检测方法，荧光探针由于其灵敏度高、选择性好、快速分析，能实现实时检测，能应用于生物成像等优势被广泛应用于环境与生物体内金属离子的检测。但目前报道的用于检测的荧光探针仍存在一些问题，比如选择性不强，响应速度不够快、合成复杂水溶性差等。所以发展一种快速、高选择性、高灵敏度、合成简单且能用于细胞内检测镍离子的荧光探针是非常必要的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供了一种检测镍离子的生物荧光探针及其制备方法。该种检测镍离子的生物荧光探针的制备方法包括以下步骤：S1：混合2，6-二氯-3-氰基-4甲基吡啶、水合肼至溶解得到混合物；S2：冷凝回流混合物后冷却析出晶体，过滤，洗涤，烘干后得到浅黄色中间产物A；S3：称取1-苯基-1，3-丁二酮，溶解于乙醇溶液后滴入所述中间产物A中，反应后冷却至室温，过滤，洗涤，烘干得到生物荧光探针L；反应过程如下：在某些实施方式中，所述S1中取2mmol2，6-二氯-3-氰基-4甲基吡啶加入4mmol水合肼，摇匀至2，6-二氯-3-氰基-4甲基吡啶溶解。在某些实施方式中，所述2，6-二氯-3-氰基-4甲基吡啶缓慢的加入所述水合肼中。在某些实施方式中，所述S2中混合物于120℃冷凝回流3h后冷却析出晶体，过滤，洗涤，烘干后得到浅黄色中间产物。在某些实施方式中，所述S2中冷却析出晶体，过滤，并用冰乙醇洗涤。在某些实施方式中，所述中间产物A的产率为93.6％。在某些实施方式中，所述S3中取3mmol1-苯基-1，3-丁二酮，溶解于35mL的乙醇溶液后滴入所述中间产物A中，反应后冷却至室温，过滤，洗涤，烘干得到生物荧光探针。在某些实施方式中，所述1-苯基-1，3-丁二酮溶解于所述乙醇溶液后缓慢的滴入所述中间产物A中。在某些实施方式中，所述S3中反应后冷却至室温，过滤，并用乙醚洗涤，烘干得到生物荧光探针。本专利技术提供的一种检测镍离子的生物荧光探针相对于现有技术而言，有益效果是：本专利技术提供了一种吡唑嘧啶类衍生物荧光探针及其制备方法，其有效的解决了现有的荧光探针存在的灵敏度低或者水溶性差的问题。具体而言，本专利技术的生物荧光探针分别与Li+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+，Ba2+，Mn2+，Fe2+，Co2+，Zn2+，Cd2+，Ag+，Hg2+，Al3+，Fe3+，Pb4+等金属离子进行作用，均不能导致生物荧光探针的荧光光谱的明显改变。然而，当加入Ni2+时，生物荧光探针在491nm处的荧光发射峰荧光强度几乎完全淬灭，从而实现对Ni2+的选择性识别。进而可任选地用于排除Li+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+，Ba2+，Mn2+，Fe2+，Co2+，Zn2+，Cd2+，Ag+，Hg2+，Al3+，Fe3+，Pb4+等金属离子对Ni2+测定的干扰。再者，本专利技术的生物荧光探针的稳定性好，进而能够长期保存使用。可以理解的是，本专利技术提供的生物荧光探针是快速高灵敏性的Ni2+荧光探针，且合成简单，有利于商业化的推广应用。由此可知，该生物荧光探针具有选择性好、灵敏度高，并且对其他常见的金属离子具有较强的抗干扰能力，可以用来定性定量检测环境中以及细胞内的镍离子。因此对镍离子检测具有良好的应用价值。且该种检测镍离子的生物荧光探针的制备方法操作方便，结果稳定性佳，易于实施推广。可以快速、方便的得到检测结果。极大提高了检测过程的便利性。更为符合实际应用过程中需求。综上所述，本专利技术提供的一种检测镍离子的生物荧光探针其具有上述诸多的优点及价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。附图说明应当理解的是，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是生物荧光探针(10μM)对不同金属(50μM，Li+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+，Ba2+，Mn2+，Fe2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Zn2+，Cd2+，Ag+，Hg2+，Al3+，Fe3+，Pb4+)的响应情况；图2是生物荧光探针(10μM)加入镍离子后的荧光光谱及线性关系；图3是不同金属离子(50μM)对生物荧光探针(10μM)检测Ni2+的干扰；图4a是生物荧光探针(1.5μM)在T-24细胞中培养30min后的明场图像；图4b是生物荧光探针(1.5μM)在T-24细胞中培养30min后的荧光成像图；图4c是生物荧光探针(1.5μM)在T-24细胞中培养30min后加入Ni2+(15μM)培养1h的荧光成像图。具体实施方式在下文中，将结合附图更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本公开。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测镍离子的生物荧光探针的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：混合2，6‑二氯‑3‑氰基‑4甲基吡啶、水合肼至溶解得到混合物；S2：冷凝回流混合物后冷却析出晶体，过滤，洗涤，烘干后得到浅黄色中间产物A；S3：称取1‑苯基‑1，3‑丁二酮，溶解于乙醇溶液后滴入所述中间产物A中，反应后冷却至室温，过滤，洗涤，烘干得到生物荧光探针L；反应过程如下：

【技术特征摘要】
1.一种检测镍离子的生物荧光探针的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：混合2，6-二氯-3-氰基-4甲基吡啶、水合肼至溶解得到混合物；S2：冷凝回流混合物后冷却析出晶体，过滤，洗涤，烘干后得到浅黄色中间产物A；S3：称取1-苯基-1，3-丁二酮，溶解于乙醇溶液后滴入所述中间产物A中，反应后冷却至室温，过滤，洗涤，烘干得到生物荧光探针L；反应过程如下：2.如权利要求1所述的检测镍离子的生物荧光探针的制备方法，其特征在于：所述S1中取2mmol2，6-二氯-3-氰基-4甲基吡啶加入4mmol水合肼，摇匀至2，6-二氯-3-氰基-4甲基吡啶溶解。3.如权利要求2所述的检测镍离子的生物荧光探针的制备方法，其特征在于：所述2，6-二氯-3-氰基-4甲基吡啶缓慢的加入所述水合肼中。4.如权利要求1所述的检测镍离子的生物荧光探针的制备方法，其特征在于：所述S2中混合物于120℃冷凝回流3h后冷却析出晶体，过滤，洗涤，烘干后...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾运琼，胡飞龙，
申请(专利权)人：广西师范学院，
类型：发明
国别省市：广西,45