一种多目标离子检测所用的探针及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种多目标离子检测所用的探针及其应用，所述的探针是所述的探针主要以三（2‑氨乙基）胺、罗丹明B、三氯甲烷、4‑氯‑7‑硝基苯并呋咱和7‑羟基‑8‑香豆素甲醛为原料制成。本发明专利技术探针通过控制检测时间能实现单探针多目标选择性检测，检测成本低，检测效率高。且利于对复杂微观系统的分析。

A probe for multiobjective ion detection and its application

The invention discloses a probe and its application in multi target ion detection probe, the probe is described mainly in three (2 aminoethyl) amine, Luo Danming B, chloroform, 4 chloride 7 nitrobenzene and furazan and 7 hydroxy 8 coumarin formaldehyde as raw materials. The invention can realize single probe multi target selective detection by controlling the detection time, and the detection cost is low and the detection efficiency is high. It is beneficial to the analysis of complex microsystems.

【技术实现步骤摘要】
一种多目标离子检测所用的探针及其应用
本专利技术涉及一种检测离子的探针及其应用，特别是一种时间分辨、多目标离子检测的探针及其应用。
技术介绍
过渡金属离子、重金属离子的检测主要方法大多基于原子吸收、原子发射、电感耦合等离子体质谱及色谱等技术，这些传统的检测方法设备昂贵，分析过程复杂，样品处理步骤繁琐，所需样品量大，耗时，使方法的广泛应用受到很大限制，更难实现实时、在线、连续监测。荧光探针由于其高度的时间和空间分辨能力，在生物环境体系中作为一种强有力的检测工具得到广泛重视。荧光探针对生物体中金属离子的高灵敏、高效和时域分析检测，对研究金属离子作用部位和生理功能提供重要信息。而且光学探针可以利用裸眼检测、荧光强度变化，提供了快速、非破坏和选择性的监测结果。设计合成高选择性和高灵敏的探针用于检测生态环境和生物学中关注的金属离子一直是研究的方向。已有的探针呈现出灵敏、专一、非破坏的优势，以及低费用、操作简便、响应快速且适宜作为生物学目的诊断工具的特征。作为生物系统的基础微量元素之一，Fe3+在生物体及其生理代谢过程起着关键的作用。铁是脊椎动物组织红细胞血红蛋白形成必须的元素；生物组织中氧的储存和运输中铁起着重要作用。研究中发现，人体中的铁离子水平必须保持均衡，过量的Fe3+与某些癌症及某些器官的功能紊乱的发病率增强密切相关，而Fe3+的缺乏会导致贫血。在铁的运输、储存和平衡中缺少或过量都会导致各种病理失调，各种器官和组织中过量铁的累积会导致器官疾病和死亡。由于铁离子在生物体系中功能的多样性使得其检测尤为重要。已有相当多的铁离子检测探针的报道，然而能同时检测多种离子的探针却很少。汞作为毒性最大的金属元素之一，人类的生存环境中受汞污染的危害影响非常大。在人体中Hg2+通过食物链逐渐累积导致各种疾病，包括肢体疼痛症，Hunter-Russell综合症，Alzheimer’s和Minamata病。研究环境和生物体系中Hg2+的定量检测方法在监测和预防汞污染中是必不可少的。人体必须的金属离子中，铜是第三种含量最丰富的过渡金属离子。在很多蛋白质中铜离子作为电子传输辅因子，或作为氧化还原反应催化剂。由于铜离子可以与分子氧反应形成活性氧而损坏脂肪，核酸和蛋白质，对细胞毒性与严重的神经变性疾病有关。由于其广泛应用于日常生活中，铜也是环境中普遍的一种金属污染物，饮用水中铜的含量有严格的限制标准。荧光探针法对生命和环境相关离子的研究已有很多报道，但大多数是单探针单目标测试，即一种探针仅检测一种离子，能够实现单探针多目标检测鲜有报道。荧光探针方法可通过调节溶剂、选择波长、控制时间等条件，能快速实现多种离子的同时分别检测；不仅能荧光光谱的检测还能同时用吸收光谱即双模式检测，而探针分子的结构设计是技术关键。单探针多目标分析可在极短时间内实现快速、高效和经济的测试。因此，建立快速、高效的上述离子的检测方法对生命、环境和医药科学都具有重要的意义。因此，现有探针即使能实现单探针多目标检测大多是基于溶剂分辨、波长分辨、检测模式分辨等方法，而本专利技术所用探针具备时间分辨特性，通过控制检测时间，降低干扰，提高选择性，是一种检测金属离子和阴离子的成本低廉，检测效率高，检测效果好的探针试剂。且有利于对复杂微观系统中相关离子的分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种多目标离子检测所用的探针及其应用，本专利技术探针能实现单探针多目标检测的关键技术是控制检测时间，检测成本低，检测效率高。且利于对复杂微观系统的分析。本专利技术的技术方案：一种多目标离子检测所用的探针，所述探针的化学结构式为：前述的多目标离子检测所用的探针中，所述的探针；是按下述路线合成：前述的多目标离子检测所用的探针中，所述的探针；是这样制备的：在100ml的三口烧瓶中，加入三(2-氨乙基)胺25-30mmol、罗丹明B2-5mmol和55-65ml的无水乙醇，氮气保护下回流33-39h，减压蒸去乙醇，分别用100ml二氯甲烷萃取3次，有机相用无水硫酸镁干燥过夜，蒸去溶剂，得红色粘稠状物，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为9/1/1的甲醇/三氯甲烷/三乙胺，得无色粘稠状中间体1；在250ml的三口瓶中，加入中间体1、115-125ml三氯甲烷和2-8mmol4-氯-7-硝基苯并呋咱，氮气保护冰浴下反应1.5-2.5h，蒸去溶剂，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为100/3的三氯甲烷/甲醇，得浅黄色固体中间体2；在100ml的三口瓶中，加入中间体2、0.66-0.85mmol7-羟基-8-香豆素甲醛和55-65ml甲醇，氮气保护下回流反应7-9h，蒸去溶剂，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为100/2的三氯甲烷/甲醇，得橙色固体探针。前述的多目标离子检测所用的探针中，所述的探针；是这样制备的：在100ml的三口烧瓶中，加入三(2-氨乙基)胺27.36mmol、罗丹明B3.42mmol和60ml的无水乙醇，氮气保护下回流36h，减压蒸去乙醇，分别用100ml二氯甲烷萃取3次，有机相用无水硫酸镁干燥过夜，蒸去溶剂，得红色粘稠状物，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为9/1/1的甲醇/三氯甲烷/三乙胺，得1.71g无色粘稠状中间体1；在250ml的三口瓶中，加入6.01mmol中间体1、120ml三氯甲烷和5.01mmol4-氯-7-硝基苯并呋咱，氮气保护冰浴下反应2h，蒸去溶剂，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为100/3的三氯甲烷/甲醇，得浅黄色固体中间体2；在100ml的三口瓶中，加入0.68mmol中间2，0.748mmol7-羟基-8-香豆素甲醛，60ml甲醇，氮气保护下回流反应8h，蒸去溶剂，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为100/2的三氯甲烷/甲醇，得橙色固体探针。一种前述的多目标离子检测所用的探针的应用，以探针作为试剂通过荧光光谱法对微量Hg2+、Fe3+、Cu2+以及F-的检测，以探针作为试剂通过紫外-可见吸收光谱法对Hg2+、Fe3+以及F-的检测，或以探针作为试剂通过目视比色法对Hg2+、Fe3+、Cu2+或F-的检测。前述的多目标离子检测所用的探针的应用中，所述的以探针作为试剂通过荧光光谱法对微量Hg2+、Fe3+、Cu2+以及F-的检测；是检测Hg2+时，探针在体积比为97/3的乙睛/水溶液中，以470nm为荧光激发波长，探针与Hg2+混合后，放置1-5min，测定585nm处的荧光峰的强度，荧光强度与Hg2+浓度呈线性关系，用校正曲线法测定Hg2+，检测线性范围为1.0-18μM，检测限低至43.0nM；检测Fe3+时，探针在体积比为97/3的乙睛/水溶液中，以470nm为荧光激发波长，探针与Fe3+混合后，放置60-180min，测定585nm处的荧光峰的强度，荧光强度与Fe3+浓度呈线性关系，用校正曲线法测定Fe3+，检测线性范围为1.0-18μM，检测限低至43.0nM；检测Cu2+时，探针在体积比为97/3的乙睛/水溶液中，以470nm为荧光激发波长，探针与Cu2+混合后，放置70-200min，测定525nm处的荧光峰的强度，荧光强度与Cu2+浓度呈线性关系，用校正曲线法测定Cu2+，检测线性范围为2.0-30μM，检测限低至110.0nM；检测F-时，在乙睛溶液中，以3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多目标离子检测所用的探针，其特征在于：所述探针的化学结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种多目标离子检测所用的探针，其特征在于：所述探针的化学结构式为：2.如权利要求1所述的多目标离子检测所用的探针，其特征在于：所述的探针；是按下述路线合成：3.如权利要求1或2所述的多目标离子检测所用的探针，其特征在于：所述的探针；是这样制备的：在100ml的三口烧瓶中，加入三(2-氨乙基)胺25-30mmol、罗丹明B2-5mmol和55-65ml的无水乙醇，氮气保护下回流33-39h，减压蒸去乙醇，分别用100ml二氯甲烷萃取3次，有机相用无水硫酸镁干燥过夜，蒸去溶剂，得红色粘稠状物，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为9/1/1的甲醇/三氯甲烷/三乙胺，得无色粘稠状中间体1；在250ml的三口瓶中，加入中间体1、115-125ml三氯甲烷和2-8mmol4-氯-7-硝基苯并呋咱，氮气保护冰浴下反应1.5-2.5h，蒸去溶剂，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为100/3的三氯甲烷/甲醇，得浅黄色固体中间体2；在100ml的三口瓶中，加入中间体2、0.66-0.85mmol7-羟基-8-香豆素甲醛和55-65ml甲醇，氮气保护下回流反应7-9h，蒸去溶剂，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为100/2的三氯甲烷/甲醇，得橙色固体探针。4.如权利要求3所述的多目标离子检测所用的探针，其特征在于：所述的探针；是这样制备的：在100ml的三口烧瓶中，加入三(2-氨乙基)胺27.36mmol、罗丹明B3.42mmol和60ml的无水乙醇，氮气保护下回流36h，减压蒸去乙醇，分别用100ml二氯甲烷萃取3次，有机相用无水硫酸镁干燥过夜，蒸去溶剂，得红色粘稠状物，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为9/1/1的甲醇/三氯甲烷/三乙胺，得1.71g无色粘稠状中间体1；在250ml的三口瓶中，加入6.01mmol中间体1、120ml三氯甲烷和5.01mmol4-氯-7-硝基苯并呋咱，氮气保护冰浴下反应2h，蒸去溶剂，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为100/3的三氯甲烷/甲醇，得浅黄色固体中间体2；在100ml的三口瓶中，加入0.68mmol中间2，0.748mmol7-羟基-8-香豆素甲醛，60ml甲醇，氮气保护下回流反应8h，蒸去溶剂，硅胶柱层析分离，洗脱液为体积比为100/2的三氯甲烷/甲醇，得橙色固体探针。5.一种如权利要求1-4中任一项所述的多目标离子检测所用的探针的应用，其特征在于：以探针作为试剂通过荧光光谱法对微量Hg2+、Fe3+、Cu2+以及F-的检测，以探针作为试剂通过紫外-可见吸收光谱法对Hg2+、Fe3+以及F-的检测，或以探针作为试剂通过目视比色法对Hg2+、Fe3+、Cu2+或F-的检测。6.如权利要求5所述的多目标离子检测所用的探针的应用，其特征在于：所述的以探针作为试剂通过荧光光谱法对微量Hg2+、Fe3+、Cu2+以及F-的检测；是检测Hg2+时，探针在体积比为97/3的乙睛/水溶液中，以470nm为荧光激发波长，探针与Hg2+混合后，放置1-5min，测定585nm处的荧光峰的强度，荧光强度与Hg2+浓度呈线性关系，用校正曲线法测定Hg2+，检测线性范围为1.0-18μM，检测限低至43.0nM；检测Fe3+时，探针在体积比为97/3的乙睛/水溶液中，以470nm为荧光激发波长，探针与Fe3+混合后，放置60-180min，测定585nm处的荧光峰的强度，荧光强度与Fe3+浓度呈线性关系，用校正曲线法测定Fe3+，检测线性范围为1.0-18μM，检测限低至43.0nM；检测Cu2+时，探针在体积比为97/3的乙睛/水溶液中，以470nm为荧光激发波长，探针与Cu2+混合后，放置70-200min，测定525nm处的荧...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晞，方浚安，廖贤，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52