一种高选择性超灵敏分析二价铁离子的荧光探针制造技术

本发明专利技术涉及一种高选择性超灵敏分析二价铁离子的荧光探针。具体地，本发明专利技术的探针为一种包含N-O功能团的苯并噻唑乙烯二甲基苯胺类化合物，其可作为二价铁离子荧光探针用于二价铁离子的检测。这类探针可实现如下的技术效果中的至少一个：高选择性地识别二价铁离子；可以快速对二价铁离子实现响应；可以实现对二价铁离子的超灵敏分析；性质稳定，可以长期保存使用；有利于在生理水平条件下对二价铁离子进行检测；以及具有较强的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含N-O功能团的苯并噻唑乙烯类化合物作为二价铁离子荧光探针，其可在生理水平条件下对二价铁离子高选择性超灵敏识别应用，或者其可测定样品中二价铁离子的浓度。
技术介绍
作为人体中的必须元素和最丰富的过度元素，铁离子在生命系统中扮演着非常重要的角色。铁离子的氧化还原反应在氧气输送、抗血素合成、酶反应、新陈代谢和电子转移等生命体内的一些生理活动中起着关键作用。一旦生命体内的铁离子含量不能维持在正常的生理水平范围内，生命体便会发生许多病变，包括癌症、肝炎、肾功能衰竭、心血管疾病、老年痴呆和帕金森综合症等。铁是人体不可缺少的微量元素，它是构成血红蛋白、肌红蛋白及多种酶的重要成分，如果体内缺少铁，可影响血红蛋白、肌红白蛋的合成，可使某些酶，如细胞色素c、核糖核苷酸还原酶、琥珀酸脱氢酶等的活性降低。这些酶与生物氧化、组织呼吸、神经递质的分解与合成有着密切关系，因此，铁的缺乏可引起很多生理上的变化，从而导致免疫力低下、智力降低和机体抗感染能力降低，影响机体体温调节能力，神经机能紊乱，工作效率降低等各种疾病，最常见的是缺铁性贫血。鉴于此，发展能够有效检测特别是能够在生理水平条件下检测二价铁离子的分析方法是极其重要和有意义的。现如今已报导的检测二价铁离子的分析方法包括光谱分析法，无汞法、分光光度法、硝化络合分光光度法、荧光探针检测等方法。在这些众多的检测方法中，荧光探针由于其特有的优点而成为研究人员关注的焦点。然而，目前报道的荧光探针仍存在一些问题，包括选择性不够好、响应速度不够快、合成复杂以及水溶性不够好等。由于生命体内的其他金属离子如钠离子，钾离子，钙离子，镁离子，铝离子，三价铁离子和铜离子等其他金属离子，它会对二价铁离子的检测构成潜在干扰，因此，发展高选择性探针成为急需解决的课题。生物体内的铁离子含量只占0.004％，这给生命体内二价铁离子的检测带来很大困难，因此发展能够高灵敏性检测生命体内二价铁离子的分析方法是必要的。总之，发展高选择性、高灵敏度、合成简单的、水溶性好的二价铁离子荧光探针是本领域技术人员急需解决的。
技术实现思路
本领域急需一种制备简单、水溶性好的高选择性超灵敏二价铁离子荧光探针，从而能够有效检测特别是能够在生理水平条件下检测二价铁离子。为此，本专利技术合成了一类新颖的二价铁离子的荧光探针，其合成简单、水溶性好、选择性高、灵敏度高、能够快速识别二价铁离子。本专利技术的探针可在生理水平条件下进行二价铁离子的测定。具体而言，本专利技术提供了一种二价铁离子荧光探针，其为包含N-O功能团的苯并噻唑乙烯类化合物，其结构如下：优选的，本专利技术的荧光探针是：本专利技术还提供了二价铁离子荧光探针的制备方法，其是通过将对应于本专利技术的探针的相应的苯并噻唑乙烯苯胺类化合物与间氯过氧苯甲酸通过在室温搅拌3小时而合成制得。优选的，本专利技术的对应于本专利技术的探针的相应的苯胺类化合物是苯并噻唑乙烯二甲基苯胺化合物。本专利技术还提供了用于检测样本(例如血液样本)中二价铁离子浓度的检测制剂或试剂盒，其包含本专利技术的探针。优选地，本专利技术的检测制剂或试剂盒还包含产品的使用说明书。还优选地，本专利技术的试剂盒还包含用于测定样本中的二价铁离子浓度的缓冲剂。本专利技术还提供了检测样本(例如血液样本)中二价铁离子浓度的方法，其包括将本专利技术的探针与待测样本接触的步骤。本专利技术还提供了本专利技术的探针在制备用于检测样本(例如血液样本)中二价铁离子浓度的制剂中的用途。本专利技术还提供了本专利技术的探针在制备用于检测样本(例如血液样本)中二价铁离子浓度的试剂盒中的用途。本专利技术的二价铁离子荧光探针可与二价铁离子进行作用，产生荧光光谱的变化，从而实现对二价铁离子的定量检测具体而言，本专利技术的二价铁离子荧光探针分别与三价铁离子、钾离子、钙离子、镁离子、钠离子、铝离子以及人体内的其他离子进行作用均不能导致荧光光谱的明显改变，从而实现对二价铁离子的选择性识别，进而可任选地用于排除这些三价铁离子、钾离子、钙离子、镁离子、钠离子、铝离子、铅离子以及人体内其他离子的存在对二价铁离子的定量测定的干扰。本专利技术的二价铁离子荧光探针的水溶性较好，从而可有利于生理水平条件下对二价铁离子的检测。可选择地，本专利技术的二价铁离子荧光探针的稳定性好，进而能够长期保存使用。进一步的，本专利技术的二价铁离子荧光探针是快速高选择性二价铁离子荧色探针，且合成简单，有利于商业化的推广应用。附图说明图1是探针(5μM)加入Fe2+(5μM)在不同体系下的荧光光谱。图2是探针(5μM)加入Fe2+(5μM)响应时间的测试结果。图3是不同浓度Fe2+(0－8μM)对探针(5μM)荧光光谱的影响。图4是不同浓度Fe2+(0－2μM)对探针(5μM)荧光光谱满足良好的线性关系。图5是不同金属离子分析物(20μM)以及过氧化氢(200μM)、谷胱甘肽(200μM)、谷胱甘肽(1mM)对探针(5μM)荧光光谱的影响。具体实施方式：本专利技术提供了上述快速高选择性二价铁离子荧光探针的合成路线、方法及其光谱性能。本专利技术的二价铁离子荧光探针是一类包含N-O功能团的苯并噻唑乙烯类化合物，其具有以下结构通式上式中：R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8为氢原子，直链或支链烷基，直链或支链烷氧基，磺酸基，酯基，羧基；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8可以相同或不同。该类二价铁离子荧光荧光探针的合成路线和方法如下：具体地，本专利技术的荧光探针可以通过如下方法制备，将一定摩尔比(例1:1-1:1.5)的苯并噻唑乙烯苯胺类化合物(例如苯并噻唑乙烯二甲基苯胺化合物)和碳酸氢钠溶于二氯甲烷中，冷却到零摄氏度后加入间氯过氧苯甲酸，三者的摩尔比为(1:1.1:1.1)然后在室温(例如25℃)下搅拌一段时间(例如3h)，然后利用高压泵进行抽滤，得到滤饼，滤饼成为我们的粗产品。如果要得到较纯的产品，可以将滤饼用二氯甲烷
和石油醚的混合体系(例如v/v,1:5)进行重结晶得到纯品。因此，本专利技术还提供了间氯过氧苯甲酸在制备用于检测二价铁离子的荧光探针中的用途。本专利技术还提供了包含N-O功能团的苯并噻唑乙烯类化合物在制备用于检测二价铁离子的荧光探针中的用途。本专利技术的高选择性超高灵敏识别二价铁离子荧光探针的显著特征是能够高选择性超灵敏识别二价铁离子以及在其他高浓度自然氨基酸和人体内的其他离子的存在下能够准确对二价铁离子进行定量分析。下面将通过借助以下实施例来更详细地说明本专利技术。以下实施例仅是说明性的，应该明白，本专利技术并不受下述实施例的限制。实施例1(方案1)将331mg(1mmol)苯并噻唑乙烯二甲基苯胺化合物和84mg(1mmol)碳酸氢钠溶于15mL二氯中，冷却到零摄氏度，再加入173mg(1mmol)间氯过氧苯甲酸在室温下搅拌3h，然后利用高压泵进行抽滤，得到滤饼，滤饼成为我们的粗产品。如果要得到较纯的产品，可以将滤饼用二氯甲烷和石油醚的混合体系(例如v/v,1:5)进行重结晶得到纯品。得到红色纯净产品284.5mg，产率为82％。(方案2)将331mg(1mmol)苯并噻唑乙烯二甲基苯胺化合物和92.4mg(1.1mmol)碳酸氢钠溶于15mL二氯中，冷却到零摄氏度，再加入190.3mg(1.1mmol)间氯过氧苯甲酸在室温下搅3h，然后利用高本文档来自技高网...

【技术保护点】
化合物，其具有以下结构其中：R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8可以相同或不同。

【技术特征摘要】
1.化合物，其具有以下结构其中：R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8可以相同或不同。2.根据权利要求1所述的化合物，其为如下结构的化合物：3.用于检测样本中二价铁离子含量的制剂，其包含具有以下结构的化合物：其中：R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8为独立地选自由氢原子、直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、磺酸基、酯基和羟基组成的组；且其中的R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8可以相同或不同。4.根据权利要求3所述的制剂，其中所述的化合物是：5.根据权利要求3所述的制剂，其中所述的样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒伟，柳彩云，朱宝存，唐成城，王作凯，王雅伟，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37