一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针及其制备方法和应用，属于分析化学技术领域。本发明专利技术公开并合成了一种荧光探针(probe)，最大激发波长为316nm、最大发射波长为445nm。本发明专利技术的荧光探针不仅能够通过荧光猝灭法高效灵敏地检测Cu

A fluorescent probe capable of detecting copper and pyrophosphate and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针及其制备方法和应用
本专利技术属于分析化学
，具体涉及一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
由于生物体中许多的酶在不同程度上会与金属离子发生反应，因此金属离子在生物的代谢过程中起着非常重要的作用，其中铜离子对人体健康起着至关重要的作用。饮用水中要求铜离子＜1.3mg/L；人体摄入的铜离子过量则会导致铜中毒，而缺乏铜离子则会导致贫血和冠心病等疾病；铜离子代谢紊乱，则会导致细胞内稳态破坏、肝硬化、阿尔茨海默病、威尔逊病、神经紊乱、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、低血糖和阅读障碍等。另一方面焦磷酸根(PPi)是各种生活反应过程中的重要代谢产物，在柠檬酸和ATP的水解、DNA的复制、环腺苷酸(c-AMP)的生成等过程中具有重要作用。足量的PPi可阻断滑膜液、血浆和尿液中的钙化，可作为细胞外液中羟基磷灰石形成的天然抑制剂。许多研究表明，PPi在关节炎和软骨钙质沉着病中起着关键作用。因此铜离子和PPi的检测都有着极其重要的意义。目前铜离子的检测已建立了多种方法，n纳米传感法(Liu,L.；Fang,Z.；Zheng,X.；Xi,D.,Nanopore-BasedStrategyforSensingofCopper(II)IonandReal-TimeMonitoringofaClickReaction.ACSSensors2019,4(5),1323-1328)、荧光法(Jo,J.；Lee,H.Y.；Liu,W.；Olasz,A.；Chen,C.-H.；Lee,D.,Reactivity-BasedDetectionofCopper(II)IoninWater:OxidativeCyclizationofAzoaromaticsasFluorescenceTurn-OnSignalingMechanism.J.Am.Chem.Soc.2012,134(38),16000-16007)、比率光声法(Wang,S.；Yu,G.；Ma,Y.；Yang,Z.；Liu,Y.；Wang,J.；Chen,X.,RatiometricPhotoacousticNanoprobeforBioimagingofCu2+.ACSAppl.Mater.Inter.2019,11(2),1917-1923)、比色法(Shi,Y.；Wang,R.；Yuan,W.；Liu,Q.；Shi,M.；Feng,W.；Wu,Z.；Hu,K.；Li,F.,Easy-to-UseColorimetricCyanineProbefortheDetectionofCu2+inWilson’sDisease.ACSAppl.Mater.Inter.2018,10(24),20377-20386)等，同时PPi的检测检测也建立了多种分析方法，Kumar等人(Kumar,V.；Kumar,P.；Kumar,S.；Singhal,D.；Gupta,R.,Turn-OnFluorescentSensorsfortheSelectiveDetectionofAl3+(andGa3+)andPPiIons.Inorg.Chem.2019,58(15),10364-10376)、Feng等人(Feng,X.；An,Y.；Yao,Z.；Li,C.；Shi,G.,ATurn-onFluorescentSensorforPyrophosphateBasedontheDisassemblyofCu2+-MediatedPeryleneDiimideAggregates.ACSAppl.Mater.Inter.2012,4(2),614-618)开发的荧光增强法；Chen等人(Chen,C.；Zhao,D.；Sun,J.；Yang,X.,ColorimetricLogicGateforPyrophosphateandPyrophosphataseviaRegulatingtheCatalyticCapabilityofHorseradishPeroxidase.ACSAppl.Mater.Inter.2016,8(43),29529-29535)、Dey等人(Dey,S.；Sukul,P.K.,SelectiveDetectionofPyrophosphateAnionsinAqueousMediumUsingAggregationofPeryleneDiimideasaFluorescentProbe.ACSOmega2019,4(14),16191-16200)开发的比色法，Li等人、Liu等人(Li,F.；Liu,Y.；Zhuang,M.；Zhang,H.；Liu,X.；Cui,H.,BiothiolsasChelatorsforPreparationofN-(aminobutyl)-N-(ethylisoluminol)/Cu2+ComplexesBifunctionalizedGoldNanoparticlesandSensitiveSensingofPyrophosphateIon.ACSAppl.Mater.Inter.2014,6(20),18104-1811)开发的电化学发光法。其中荧光分析法因其具有操作简便、稳定性强、信号灵敏、选择性高等优点在分析化学领域引起了人们的重视。因此为了能够采用荧光分析方法达到同时检测铜离子(Cu2+)和焦磷酸根(PPi)的目的，需要开发一种新的荧光探针来达到上述目的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针；本专利技术的目的之二在于提供一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针的制备方法；本专利技术的目的之三在于提供一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针在检测铜离子方面的应用；本专利技术的目的之四在于提供一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针在检测焦磷酸根方面的应用。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针，所述荧光探针的结构式如下：2、上述荧光探针的制备方法，、所述方法的反应通式为：优选的，所述反应具体为：将4-羟基伞形酮、多聚甲醛和脯氨酸，混合溶解于乙醇或者甲醇中，在油浴中加热回流反应12～14h，反应结束后将反应产物过滤，烘干，即可得到所述荧光探针。优选的，所述4-羟基伞形酮、多聚甲醛和脯氨酸的物质的量比是0.8～1.0:1～1.1:0.8～1.0。优选的，所述加热回流的温度为78℃以上。3、上述荧光探针在检测铜离子方面的应用。4、上述的荧光探针在检测焦磷酸根方面的应用。优选的，所述应用中的荧光探针首先与铜离子配位形成Cu2+-荧光探针。本专利技术的有益效果在于：本专利技术合成了一种能够检测铜离子(Cu2+)和焦磷酸根的荧光探针，由于荧光探针分子中存在N原子与O原子，能够与Cu2+发生配位作用形成化合物Cu2+-荧光探针(Cu2+-probe)，降低了荧光探针本身的共轭性能，使荧光探针的荧光强度发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种能够检测铜离子和焦磷酸根的荧光探针，其特征在于，所述荧光探针的结构式如下：





2.权利要求1所述荧光探针的制备方法，其特征在于，所述方法的反应通式为：





3.根据权利要求2所述荧光探针的制备方法，其特征在于，所述反应具体为：
将4-羟基伞形酮、多聚甲醛和脯氨酸，混合溶解于乙醇或者甲醇中，在油浴中加热回流反应12～14h，反应结束后将反应产物过滤，烘干，即可得到所述荧光探针。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁文静，吴狄，陈蕾，
申请(专利权)人：重庆师范大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50