本发明专利技术公开一种用于检测水相介质和细胞内汞离子的罗丹明B双硫类荧光探针及制备与应用。该罗丹明B双硫类荧光探针在水相介质中通过对汞离子的螯合配位作用，使罗丹明类荧光探针中分子闭环打开，从而产生荧光，其荧光强度与汞离子的初始浓度有良好的线性关系，并伴随有探针溶液从无色到粉红色的裸眼可见颜色变化；同时，表现出对汞离子很高的专一选择性；另外，该荧光探针具有较好的生物相容性和细胞通透性，较低的细胞毒性，可用于细胞内汞离子的检测，且表现出较好的汞离子检测灵敏度。其制备是以罗丹明B为原料，通过与三氯氧磷作用制得罗丹明B酰氯中间体，此酰氯中间体再进一步与双硫中间体缩合获得具有高灵敏度和高选择性的汞离子探针。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种用于检测水相介质和细胞内汞离子的罗丹明B双硫类荧光探针及制备与应用。该罗丹明B双硫类荧光探针在水相介质中通过对汞离子的螯合配位作用，使罗丹明类荧光探针中分子闭环打开，从而产生荧光，其荧光强度与汞离子的初始浓度有良好的线性关系，并伴随有探针溶液从无色到粉红色的裸眼可见颜色变化；同时，表现出对汞离子很高的专一选择性；另外，该荧光探针具有较好的生物相容性和细胞通透性，较低的细胞毒性，可用于细胞内汞离子的检测，且表现出较好的汞离子检测灵敏度。其制备是以罗丹明B为原料，通过与三氯氧磷作用制得罗丹明B酰氯中间体，此酰氯中间体再进一步与双硫中间体缩合获得具有高灵敏度和高选择性的汞离子探针。【专利说明】用于检测水相介质和细胞内汞离子的罗丹明B双硫类荧光 探针及制备与应用
本专利技术属于环境检测及生物诊断领域，特别涉及一种用于检测水相介质和细胞内 汞离子的罗丹明B双硫类荧光探针及其制备方法与应用。
技术介绍
汞离子是对人类身体健康最有威胁和毒害作用的金属离子之一。它对人体的中 枢神经系统、消化系统及肾脏有重要的毒害作用，同时也对呼吸系统、皮肤、血液及眼睛有 一定的影响。汞及其污染物通过火山活动、采矿、固体废弃物焚化等多种方式，广泛分布于 水、空气和土壤中，并可以进一步通过食物链不断在人身体内富集，对人体的毒性效应不断 增强，从而对人的身体健康产生重大威胁。基于此，实现环境及生物组织中低浓度汞离子的 检测多年来一直是人们的研宄热点。传统汞离子检测技术主要通过原子吸收光谱等费用昂 贵、操作复杂的仪器手段实现，此方法不利于大规模推广使用。 化学荧光探针通过与待测物汞离子的作用，利用荧光强度或荧光发射波长的变 化，实现对汞离子的检测，具有灵敏度和选择性高、检测迅速、操作简单等优点。同时，由于 有机分子结构易修饰、毒性小，在环境及生物组织内的汞离子检测领域具有广泛的应用前 景。而在这类化学荧光探针中，由于罗丹明类有机荧光染料具有较大的摩尔消光系数和较 高的荧光量子产率，基于罗丹明"开关"效应的重金属离子荧光探针引起了人们极大的兴 趣并被广泛开发报道。大量实验结果证明，罗丹明类有机荧光染料是构建重金属汞离子检 测探针的优良有机材料【SM:a)H.Yang，Z.Zhou，K.Huang，M.Yu，F.Li，T.Yi，C.Huang，Org. Lett. 2007, 9, 4729 - 4732 ；b) J. Huang, Y. Xu, X. Qian, J. Org. Chem. 2009, 74, 2167 -2170 ；c)Y. H. Lee,M. H. Lee, J. F. Zhang, J. S. Kim, J. Org. Chem. 2010, 75, 7159 - 7165 ；d) Y. K. Yang, K. J. Yook, J. Tae, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16760 - 16761.】。虽然多种罗丹明 类荧光探针已经被开发报到用于检测汞离子，但目前这些荧光探针的选择性、灵敏度以及 生物相容性均不甚理想。因此，开发具有高专一选择性、高灵敏度和较好生物相容性等特征 的新型汞离子荧光探针在实际应用中仍然具有重要的意义。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种用于检测水相 介质和细胞内汞离子的罗丹明B双硫类荧光探针。该探针可以快速准确、灵敏的检测出水 相中以及组织细胞内的汞离子。 本专利技术的另一目的在于提供上述荧光探针的制备方法。 本专利技术的再一目的在于提供上述荧光探针的应用。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种用于检测水相介质和细胞内汞离子的 罗丹明B双硫类荧光探针，其结构式如式I所示： 【权利要求】1. 一种用于检测水相介质和细胞内汞离子的罗丹明B双硫类荧光探针，其特征在于： 其结构式如式I所示：2. 权利要求1所述的用于检测水相介质和细胞内汞离子的罗丹明B双硫类荧光探针的 制备方法，其特征在于：包括如下步骤： (1) 2-溴代苯乙酮与1-吡咯啶二硫羧酸铵在丙酮溶液中室温搅拌至反应终止，除去溶 剂后，无水乙醇重结晶得白色固体；得到双硫中间体-I，其结构式如式II所示：(2) 氮气保护下，将步骤（1)得到的双硫中间体-I重新溶于无水乙醇与四氢呋喃的混 合溶剂中，于此溶液中加入水合肼，回流至反应终止，除去溶剂，无水乙醇重结晶得白色固 体，得到双硫中间体-II，其结构式如式III所示：(3) 氮气保护下，将罗丹明B与三氯氧磷回流反应，移去溶剂，得罗丹明B酰氯中间 体；将此罗丹明B酰氯中间体溶于干燥的二氯甲烷，得溶液A;将步骤（2)获得的双硫中间 体-II溶于干燥的二氯甲烷，得溶液B;将溶液B缓慢滴加到溶液A中，再向此混合溶液中 滴加三乙胺，室温搅拌至反应终止，移去溶剂，得红色粗产品，即罗丹明B双硫类荧光探针。3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1)中所述的2-溴代苯乙酮与 1-吡咯啶二硫羧酸铵的摩尔比为1 : (1?1. 5)。4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2)中所述的无水乙醇与四氢 呋喃的混合溶剂是无水乙醇与四氢呋喃按照体积比1: (1?5)进行混合得到。5. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2)中所述的水合肼的用量为 双硫中间体-I的5?10倍摩尔当量。6. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的反应终止，用薄板层析法、气 相色谱-质谱联用仪或液相色谱-质谱联用仪检测。7. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中所述的回流反应的时间 为3?5h。8. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中所述的罗丹明B酰氯中 间体与双硫中间体-II的摩尔比为1 : (〇. 9?1. 1)。9. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3)中所述的三乙胺的用量为 双硫中间体-II的10?20倍摩尔当量。10. 权利要求1所述的用于检测水相介质和细胞内汞离子的罗丹明B双硫类荧光探针 在水相介质和细胞中汞离子检测中的应用。【文档编号】C07D491/107GK104479671SQ201410768327【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日 【专利技术者】张涛, 邢达, 吴宝艳, 黄伟国 申请人:华南师范大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测水相介质和细胞内汞离子的罗丹明B双硫类荧光探针，其特征在于：其结构式如式Ⅰ所示：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，邢达，吴宝艳，黄伟国，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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