本发明专利技术涉及一种检测汞离子的新型罗丹明荧光探针及其制备方法，属于荧光探针及其制备方法技术领域。本发明专利技术公开了罗丹明荧光探针的结构。本发明专利技术还公开了罗丹明荧光探针的制备方法，将罗丹明B与水合肼在乙醇中回流反应生成罗丹明酰肼；然后与苯基乙二醛在乙醇中回流反应，经重结晶得到席夫碱；再经硼氢化钠还原生成荧光探针。本发明专利技术提供的荧光探针合成步骤简单、收率高，对汞离子的选择性好、响应时间快，可在生理环境条件下工作，具有应用于生物荧光成像的前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测汞离子的罗丹明荧光探针及其制备方法，属于荧光探针及其制备方法
技术介绍
汞离子是一种典型的重金属离子，具有极强的毒性。汞离子一旦进入水环境，就会被细菌类微生物转化为有机的甲基汞，并在生物体内(如鱼类)快速积累从而进入食物链。甲基汞破坏人的神经系统，引起大脑受损、认知和运动紊乱等，震惊世界的水俣病就是有机汞中毒的一种类型。因此，寻找能够快速、准确检测汞离子的方法具有重要意义。罗丹明类荧光染料具有光稳定性好、长波长红光发射、量子产率高、水溶性好和适用的pH范围较宽等优异的光物理和光化学性能，已成为构建荧光探针最理想的报告基团之一。一些罗丹明类荧光探针及其在汞离子检测方面的应用已被报道，如CN104530064A和CN104479671A，但如本专利技术所示的罗丹明荧光探针结构未见公开。本专利技术提供的罗丹明荧光探针合成步骤简单、易于提纯、收率高，对汞离子的选择性好，可在生理环境条件下工作，具有应用于生物荧光成像的前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种罗丹明B衍生物及其制备方法和在汞离子检测方面的应用。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种罗丹明B衍生物R，其结构如下所示：本专利技术合成罗丹明B衍生物R的流程式罗丹明B衍生物R的制备方法，按照以下步骤进行：将罗丹明B酰肼和苯基乙二醛溶解在溶剂中，罗丹明B酰肼与苯基乙二醛的摩尔比为1:1.2,加热回流至反应完全，冷却析出固体，过滤即得到席夫碱。将席夫碱溶于四氢呋喃中，缓慢加入硼氢化钠，席夫碱与硼氢化钠的摩尔比为1:2,减压除去溶剂，重结晶得罗丹明B衍生物R。具体制备步骤包括：(1)罗丹明B酰肼的制备将罗丹明B和水合肼溶解在溶剂中，加热回流至反应完全，冷却加水析出固体，过滤得浅粉色粗产品，干燥、重结晶得罗丹明B酰肼。所述的溶剂为甲醇或乙醇，重结晶所用的溶剂为石油醚和乙酸乙酯。(2)席夫碱的制备将罗丹明B酰肼和苯基乙二醛溶解在溶剂中，罗丹明B酰肼与苯基乙二醛的摩尔比为1:1.2,加热回流至反应完全，冷却析出固体，过滤即得到席夫碱。所述的溶剂为甲醇或乙醇。(3)罗丹明B衍生物R的制备将席夫碱溶解于四氢呋喃中，缓慢加入硼氢化钠，室温搅拌2h，反应完全后除去溶剂，重结晶得到罗丹明B衍生物R。所述的席夫碱与硼氢化钠摩尔比为1:2,重结晶所用的溶剂为石油醚和乙酸乙酯。罗丹明B衍生物R的应用：所述的罗丹明B衍生物R可作为荧光探针。所述的罗丹明B衍生物R可作为荧光探针实现汞离子的检测。所述的罗丹明B衍生物R可作为荧光探针用于活细胞内汞离子的检测。本专利技术所具有的优点：本专利技术提供的罗丹明B衍生物R，合成步骤简单，反应时间短，易于提纯，收率高。该化合物是汞离子的荧光增强型探针，对汞离子具有高度专一性，可在生理环境条件下工作，具有应用于生物荧光成像的前景。附图说明图1为本专利技术实施例合成罗丹明B衍生物R的流程图。图2为本专利技术实施例合成的席夫碱的核磁共振氢谱。图3为本专利技术实施例合成的席夫碱的质谱图。图4为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R的核磁共振氢谱。图5为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R的质谱图。图6为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R的单晶结构图。图7为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R作为荧光探针的最佳醇/水比的测试。图8为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R作为荧光探针的pH适用范围的测试。图9为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R作为荧光探针对汞离子选择性的测试。图10为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R作为荧光探针对汞离子的荧光滴定的测试。图11为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R作为荧光探针对汞离子络合的工作曲线图。图12为本专利技术实施例合成的罗丹明B衍生物R作为荧光探针对汞离子在细胞体内进行的荧光成像实验。(a)加入荧光探针R细胞孵育20min后在荧光显微镜下的成像图，(b)加入汞离子后孵育20min细胞在荧光显微镜下的成像图，(b)图中的白色部分在彩图中为红色荧光的细胞。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步的详细说明。实施例1荧光探针分子罗丹明B衍生物R的制备，具体路线图见下式。本专利技术合成罗丹明B衍生物R的流程式(1)罗丹明B酰肼的制备在50mL圆底烧瓶中加入罗丹明B(4.79g，0.01mol,5mL80％水合肼，30mL乙醇，混合溶液搅拌回流4-5h，冷却后加水析出固体，过滤得到粗产品，干燥后用乙酸乙酯/石油醚重结晶得到浅粉色粉末固体，即罗丹明B酰肼，收率92％。(2)席夫碱的制备在25mL圆底烧瓶中加入罗丹明B酰肼(2.28g，0.005mol)，一水合苯基乙二醛(1.02g，0.006mol)，无水甲醇30mL，搅拌回流3h后，过滤、干燥得席夫碱，收率95％。其核磁共振氢谱(1HNMR)图和质谱(ESI-MS)图分别见图2和图3。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:8.40(s,1H),7.89-8.04(m,3H),7.17-7.59(m,5H),6.28-6.54(m,6H),3.35(q,J＝6.8Hz,8H),1.18(t,J＝6.8Hz,12H).ESI-MS(质荷比):[C36H36N4O3+H+]:理论值为573.28，实测值为573.58.(3)罗丹明B衍生物R的制备在25mL圆底烧瓶中加入席夫碱(0.57g，0.001mol)，10mL四氢呋喃，分批缓慢加入硼氢化钠(0.08g，0.002mol)，常温搅拌2h，旋干溶剂，水洗，萃取，用乙酸乙酯石油醚重结晶得罗丹明B衍生物R，收率82％。其1HNMR谱图、质谱图和单晶结构图分别见图4、图5和图6。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:7.98(d,J＝6.8Hz1H),7.53-7.56(m,2H),7.11-7.21(m,6H),6.29-6.66(m,6H),5.46(s，1H)，4.51-4.69(m,2H),3.36(q,J＝7.2Hz,8H),2.47-2.49(m,2H),1.18(t,J＝7.2Hz,12H).ESI-MS(质荷比):[C36H40N4O3+H+]:理论值为577.31，实测值为577.63.实施例2罗丹明B衍生物R的不同醇/水比的荧光光谱变化取实施例1制备的罗丹明B衍生物R溶于乙醇中，制成100μM储备液。分别配制不同比例的乙醇和水比例的10μM荧光探针溶液，依次加入0.5当量的汞离子，溶液的荧光强度变本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测汞离子的罗丹明B衍生物R的结构式如下所示：。
【技术特征摘要】
1.一种检测汞离子的罗丹明B衍生物R的结构式如下所示：
。
2.根据权利要求1所述的罗丹明B衍生物R的制备方法，其特征在于制备流程如下：将罗
丹明B酰肼和苯基乙二醛（罗丹明B酰肼与苯基乙二醛的摩尔比1:1.2）溶解在在甲醇或乙醇
中，加热回流至反应完全，冷却析出固体，过滤即得到席夫碱；将席夫碱溶于四氢呋喃中，缓
慢加入硼氢化钠（席夫碱与硼氢化钠的摩尔比1:2），除去溶剂，重...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴向阳，肖慧丰，张海燕，刘杰，张敏，仰榴青，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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