一种罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种罗丹明‑双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN及其制备方法和应用，它是包含罗丹明及4‑双(2‑吡啶甲基)氨基‑1,8‑萘酰亚胺两种荧光团的新颖反应型荧光探针。本发明专利技术还公开了罗丹明‑双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN的制备方法及其应用。本发明专利技术的罗丹明‑双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN选择性强，灵敏度高，性能优异，可作为比率型荧光探针用于Fe

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光探针
，具体涉及一种罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺反应型荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
反应型荧光探针通过化学反应直接改变探针分子的结构，引起其光谱信号的明显改变，从而实现光学传感和目标物识别。罗丹明-萘酰亚胺类双基团荧光化合物是制备反应型荧光探针的理想材料，其灵敏度高，选择性强，在离子识别、细胞成像、荧光传感器、生物荧光标记等领域具有极为重要应用前景。2008年，Zhou等报道了荧光共振能量转移的罗丹明-萘酰亚胺铬离子荧光探针(ZhiguoZhou,MengxiaoYu,HongYang,KeweiHuang,FuyouLi,TaoYiandChunhuiHuang.FRET-basedsensorforimagingchromium(III)inlivingcells.ChemicalCommunication,2008,3387–3389)；2011年，Kumar等报道了跨键能量转移的罗丹明-萘酰亚胺汞离子探针(ManojKumar,NareshKumar,VandanaBhalla,HardevSingh,PardumanRajSharma,andTandeepKaur.NaphthalimideAppendedRhodamineDerivative:ThroughBondEnergyTransferforSensingofHg2+Ions.OrganicLetters,2011,13(6),1422-1425)；2013年Chereddy等报道了荧光共振能量转移的罗丹明-萘酰亚胺铁离子荧光探针(NarendraReddyChereddy,SathiahThennarasu，AsitBaranMandal.AhighlyselectiveandefficientsinglemolecularFRETbasedsensorforratiometricdetectionofFe3+ions.Analyst,2013,138,1334–1337)；2014年，Hu等报道了基于荧光共振能量转移-光诱导电子转移机制的罗丹明-4-羟乙基哌嗪萘二甲酰亚胺铬离子荧光探针(FangzhiHu,BaozhanZheng,DongmeiWang,MaopingLiu,JuanDuandDanXiao.Anoveldual-switchfluorescentprobeforCr(III)ionbasedonPET–FRETprocesses.Analyst,2014,139,3607–3613).设计开发高效灵敏的新型罗丹明-萘酰亚胺反应型荧光探针是近年来的研究热点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针及其制备方法和应用。本专利技术将罗丹明荧光团和4-双(2-吡啶甲基)氨基-1,8-萘酰亚胺荧光团通过乙基相连，通过反应型荧光探针和基于非键合的超分子相互作用传统荧光探针的组合设计，得到一种新型罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN。该荧光探针选择性强，灵敏度高，荧光性能优异，可作为比率型荧光探针用于Fe3+及Hg2+金属离子的灵敏检测，并且REPN具有很强的聚集诱导发光性质，可用于水溶性荧光纳米微球的制备，在荧光探针、荧光传感器、生物荧光分析、细胞染色及荧光成像、药物高通量筛选、环境监测等领域具有极其重要的应用价值。本专利技术提供了一种罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN，由如下结构式构成：上述的罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN的制备方法，由4-双(2-吡啶甲基)氨基-1,8-萘二甲酸酐与罗丹明-乙基胺通过酸酐氨解反应制备得到。所述的4-双(2-吡啶甲基)氨基-1,8-萘二甲酸酐是由4-溴-1,8-萘酐与双(2-吡啶基甲基)胺在2-甲氧基乙醇中反应得到。上述罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺REPN在作为金属离子Fe3+和Hg2+荧光探针方面的应用。上述罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺REPN在作为聚集诱导发光材料方面的应用。上述罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺REPN在作为水溶性荧光纳米微球制备方面的应用。有益效果：本专利技术的荧光分子包含罗丹明和4-双(2-吡啶甲基)氨基-1,8-萘酰亚胺复合荧光团，通过罗丹明内酰胺的开环反应、双吡啶基团与金属的配位作用、双吡啶甲基氨基萘酰亚胺与罗丹明之间的分子内荧光共振能量转移、杂原子N与萘酰亚胺的光诱导电子转移、聚集诱导荧光等多重机制灵敏调控探针分子REPN的荧光性能。本专利技术的荧光探针REPN兼具反应型荧光探针和基于非键合的超分子相互作用传统荧光探针的优点，选择性强，灵敏度高，荧光性能优异。同时REPN具有很强的聚集诱导发光性质，可用于染料负载荧光纳米微球的制备。附图说明图1是罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针分子REPN在水/乙醇溶液中(缓冲溶液pH为7.4，水与乙醇的体积比1:1，REPN荧光分子的浓度为10-5mol/L)分别加入不同种类金属离子(Ag+、Li+、Ca2+、Cd2+、Co2+、Cu2+、Fe2+、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Cr3+以及Fe3+,Hg2+,金属离子浓度均为5×10-5mol/L)的荧光光谱；图2为罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光分子REPN的固体荧光光谱；图3为罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光染料REPN负载的二氧化硅荧光纳米微球在纯水中的荧光光谱。具体实施方式实施例1罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN的制备方法4-溴-1,8-萘酐从西亚试剂有限公司购买；2-乙烯基吡啶从阿达玛斯试剂有限公司购买；罗丹明B从天津市化学试剂研究所购买。纯度均为分析纯。化合物罗丹明-乙基胺(Rh-NH2)按文献方法制备(XuanZhang,YasuhiroShiraishi,TakayukiHirai.Cu(II)-selectivegreenfluorescenceofarhodamine-diaceticacidconjugate.OrganicLetters,2007,9(24),5039-5042)。氮气保护下罗丹明B与乙二胺在乙醇中回流反应得到化合物Rh-NH2。氮气保护下4-溴-1,8-萘酐(1.00g,3.62mmol)与双(2-吡啶基甲基)胺(1.10g,5.52mmol)在2-甲氧基乙醇(50mL)中反应72h。反应结束后，萃取，蒸馏，柱色谱提纯，得到化合物PN。化合物PN的合成路线如下：分析所得化合物PN：1HNMR(300MHz,CDCl3,ppm):δ9.06(d,J＝8.5Hz，1H),8.63～8.66(m,3H),8.41(d,J＝8.2Hz，1H),7.78(t,J＝7.8Hz,1H),7.69(dd,J1＝6.4Hz,2H),7.41(d,J＝7.7Hz，2H),7.24～7.32(m,3H),4.85(s,4H).HRMSCalcdforC24H18N3O3[M+H]+396.134Found396.132.获得的化合物结构式为罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN的合成路线如下：氮气保护下将0.46g(0.95mmol)化合物Rh-NH2溶于40mL无水乙醇中，加入0.41g(1.04mmol)化合物PN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罗丹明‑双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN，其特征在于，结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN，其特征在于，结构式为：2.权利要求1所述的罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN的制备方法，其特征在于，由4-双(2-吡啶甲基)氨基-1,8-萘二甲酸酐与罗丹明-乙基胺通过酸酐氨解反应制备得到。3.如权利要求1所述的罗丹明-双吡啶甲基氨基萘酰亚胺荧光探针REPN的制备方法，其特征在于，所述的4-双(2-吡啶甲基)氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱鹰，刘剑峰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32