肼亚基-香豆素类荧光探针的制备及其检测Cu制造技术

本发明专利技术涉及化学结构式A所示的肼亚基‑香豆素类荧光探针的制备方法及其在检测Cu

Preparation of Hydrazine Subunit Coumarin Fluorescent Probes and Their Detection of Copper

The invention relates to a preparation method of hydrazine subunit coumarin fluorescent probes shown in chemical structure formula A and a method for detecting copper.

【技术实现步骤摘要】
肼亚基-香豆素类荧光探针的制备及其检测Cu2+应用
本专利技术涉及化合物的制备方法及其应用，具体是肼亚基-香豆素类荧光探针的制备方法及其在检测Cu2+方面的应用。
技术介绍
铜元素是生物必需的基本微量元素，人体缺乏铜会引起贫血、毛发异常、甚至脑功能障碍，生物系统中许多涉及氧的电子传递和氧化还原反应是由含铜酶催化的，这些反应对生命过程至关重要；但人体摄入过量铜元素，将引起呕吐、腹泻、肝硬化和知觉神经障碍，包括阿尔茨海默病、威尔逊疾病等；当前，由于人类生产活动中大量使用铜，Cu2+已经成为环境中主要的金属污染物，对人类生命安全产生很大的威胁，所以，高效定性定量检测环境和生命体中的Cu2+具有重大意义。在现有的检测Cu2+的方法中,荧光分析法具有廉价、操作简单、检测限低、灵敏度高和高选择性等特点,且可以实现生命体系中原位分析，所以得到高度重视，因此，合成新型高效荧光探针意义重大。香豆素广泛存在于芸香科、豆科、茄科等天然植物和微生物代谢产物中,因其分子结构的独特性,容易引入功能性基团进行结构修饰继而得到各种不同性能的香豆素类衍生物，它们在荧光分析、染料、生物医药等领域都有着极其广泛的应用，以香豆素类衍生物为荧光团的荧光探针具有荧光量子产率高，较高的stokes位移,光稳定性好等优点，本专利技术合成了一类肼亚基-香豆素衍生物，其可对Cu2+进行识别，荧光测试显示其可应用于环境和生命体系中Cu2+的检测，具有良好应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供化学结构式A所示的肼亚基-香豆素类荧光探针的制备方法及其在检测Cu2+方面的应用。式中R1、R2、R3、R4选自：氢、氘、氟、氯、溴、氨基、C1~C2烷基；R5选自：氢、C1~C2烷基。本专利技术的目的在于提供肼亚基-香豆素类荧光探针的制备方法，其特征在于它的制备操作是：以无水甲醇为溶剂，以化学结构式B所示的3-乙酰基-7-羟基香豆素与水合肼在60-80℃条件下反应0.5~4.0h，制得A所示的肼亚基-香豆素类荧光探针，制备反应如下：式中R1、R2、R3、R4选自：氢、氘、氟、氯、溴、氨基、C1~C2烷基；R5选自：氢、C1~C2烷基。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：首次合成如A式所示的肼亚基-香豆素类荧光探针，并首次发现其具有检测Cu2+的性能；合成在无水甲醇溶剂中，在60-80℃条件下反应0.5~4.0h即可。具体实施方式实施例1优选化合物3-(1-肼亚基乙基)-7-羟基香豆素的合成将1.0mmol的3-乙酰基-7-羟基香豆素溶于20mL无水甲醇中，加入2.0mmol的水合肼（85%），80℃下回流4h，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除溶剂得粗产品（黄色固体），通过柱层析（洗脱液为：乙酸乙酯/石油醚=1/1）分离提纯,得目标荧光探针3-(1-肼亚基乙基)-7-羟基香豆素,产率为87.3%，1HNMR（300MHz，CDCl3），δ0.89（s,3H,-CH3）,δ5.0（s,1H,-OH）,δ6.49-7.00(m,3H,Ar-H),δ7.12（s,2H,-NH2）,δ7.41(s,1H,C4-H)ppm;MS(m/z)，219（M++1）。实施例2肼亚基-香豆素类荧光探针（A）的合成A式中R1、R2、R3、R4选自：氢、氘、氟、氯、溴、氨基、C1~C2烷基；R5选自：氢、C1~C2烷基。按实施例1的方法制备化学结构式A所示的肼亚基-香豆素类荧光探针。实施例3优选化合物3-(1-肼亚基乙基)-7-羟基香豆素随不同Cu2+加入量的荧光谱图的变化。取3-(1-肼亚基乙基)-7-羟基香豆素溶于pH=7.4的PBS缓冲溶液配成浓度为2.0mM的探针母液，将Cu2+溶于pH=7.4的PBS缓冲溶液配制成100.0mM的Cys母液，25℃下用荧光光谱仪测量当探针3-(1-肼亚基乙基)-7-羟基香豆素浓度为1.0mM时，Cu2+浓度分别为0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35,0.4,0.45,0.5,0.7,0.8,0.9,1.0mM时的荧光发射光谱（激发波长=365nm），荧光发射光谱的荧光强度随着Cu2+浓度的升高，探针溶液的荧光强度由58逐步上升到1300，荧光强度不断增大。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.肼亚基‑香豆素类荧光探针，其结构特征如化学结构式A所示，式中R1、R2、R3、R4选自：氢、氘、氟、氯、溴、氨基、C1 ~C2烷基；R5选自：氢、C1~C2烷基。

【技术特征摘要】
1.肼亚基-香豆素类荧光探针，其结构特征如化学结构式A所示，式中R1、R2、R3、R4选自：氢、氘、氟、氯、溴、氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李和平，赵超，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43