一种基于络合作用检测Cu制造技术

一种基于络合作用检测Cu

【技术实现步骤摘要】
一种基于络合作用检测Cu
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的荧光探针及其应用


[0001]本专利技术涉及亚铜离子荧光分析检测
，特别涉及一种在特定的环境下对亚铜离子的线性检测。

技术介绍

[0002]铜是生命中必不可少的氧化还原活性营养素。在人体内氧运输、呼吸代谢和细胞生长过程中，蛋白质含有其必要的有效催化和结构辅助因子。除了蛋白质中含有的铜离子，新出现的数据表明还存在不稳定的亚铜离子。由于它们的化学不稳定性，它们与低分子量配体的结合相对较弱。然而，亚铜离子在人类活动中起着至关重要的作用。它促进了越来越多的动态过渡金属信号通路，包括神经通讯、气味和脂肪分解。然而，人体内铜比例失衡会导致多种疾病，如癌症、心血管疾病、神经退行性阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病、糖尿病和肥胖症以及遗传门和威尔逊病。
[0003]因此，开发一种能够实时监测人体内亚铜离子含量的方法变得越来越重要。越来越多的检测方法被专利技术出来。荧光灯、生物发光和磁共振成像探针为亚铜离子的目视观察提供了重要方法。然而，这些方法涉及使用仪器量大、携带不便、样品前处理过程复杂、检测成本高，且不能进行亚铜离子的现场检测。因此，设计用于在生理还原条件下测量Cu
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的荧光探针非常重要。
[0004]由于π
‑
π、p
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π共轭体系和咪唑化合物在可见光波长范围内的光学效应，这些化合物在荧光探针(F Ma,Sun M,Zhang K,et al.An oxidative cleavage
‑
based ratiometric fluorescent probe for hypochlorous acid detection and imaging[J].RSC ADVANCES,2014,4(104):59961
‑
59964.)和有机染料(Tsai M S,Hsu Y C,Lin J T,et al.Organic Dyes Containing 1H
‑
Phenanthro[9,10
‑
d]imidazole Conjugation for Solar Cells[J].Journal of Physical Chemistry C,2007,111(50):18785
‑
18793)等各个领域都有潜在的应用。咪唑环的合成通常需要特定的环境条件。
[0005]可见，亚铜离子是人类生命活动必不可少的元素。然而，过量的亚铜会导致人体系统功能失调。为了帮助解释这种不断发展的生物学，我们报告了一种用于检测不稳定Cu(I)的淬灭型荧光探针AHP。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种可视化检测亚铜离子的荧光探针，特别是在特定的环境下用于在无氧环境中快速可视化定量检测亚铜。
[0007]本专利技术的荧光探针分子式为C
15
H
14
CuN2S，结构式(AHP)如下：
[0008][0009]本专利技术的所述荧光探针的制备方法，包括步骤：将N
‑
(4
‑
甲基苄基)
‑1‑
(吡啶
‑2‑
基)甲胺(MDPA,(4
‑
methylbenzyl)
‑
pyridin
‑2‑
ylmethl
‑
amine，sigma
‑
aldrich)和氨水添加到二氯甲烷(DCM)和乙醇混合溶剂中混匀并在冰浴冷却20
‑
40分钟，然后滴加CS2，滴毕在室温下搅拌8
‑
12小时产生黄色溶液，将溶液在硅胶柱上进行色谱分离，真空干燥即得。所述氨水为常用氨水，浓度一般25
‑
28wt％。冰浴温度
‑
10
‑
0℃为佳。
[0010]具体反应式如下：
[0011][0012]将本专利技术所述荧光探针在检测Cu
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中应用，其是通过在无氧的中性或碱性环境下使荧光探针与Cu
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发生金属络合反应，使得荧光探针的荧光发生淬灭。具体反应式如下：
[0013][0014]由于探针在中性和碱性条件下荧光响应明显，因此测试了NaOH加入量，使探针起始荧光强度达到最大。本专利技术优选向5mL浓度为10mM的荧光探针溶液中，加入50μL浓度为0.4M的NaOH溶液，然后加入到含Cu
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的体系中，所述含Cu
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的体系为无氧或厌氧环境。其中，所述的荧光探针溶液为乙醇溶液，并可配制10mM的荧光探针母液置于室温中备用。因为只有在此环境下，荧光探针才会有较为明显的荧光响应。
[0015]本专利技术还进行了将探针应用于血清蛋白中Cu
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的检测。向血清蛋白中加入不同浓度的Cu
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溶液，检测其回收率。从而发现他在检测人体细胞中Cu
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浓度的潜在应用。也就是说，本专利技术所述荧光探针可在制备用于检测血清蛋白中Cu
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的检测体系中应用，所述检测体系包括检测试剂盒、检测试剂、检测试纸等等。
[0016]本专利技术探究了AHP在特定溶剂中被Cu
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淬灭荧光，为有机荧光分析检测提供了重要思路。本专利技术验证了AHP的金属络合机制，从而光致电子转移淬灭探针荧光。
[0017]本专利技术中Cu
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与探针中的硫元素发生金属络合反应，导致光致电子转移(PET)效应，极大抑制了探针的荧光，实现了快速、选择性地可视化检测无机环境中Cu
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。并且探针荧光强度与Cu
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浓度之间存在良好的线性关系(R2＝0.992)，可实现Cu
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的定量检测。探针浓度为0.1μM时，检出限为15nM，目测法检出限低至0.1μM。这项工作为基于有源探针实时监测人体厌氧环境中的Cu
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浓度提供了一个有价值的起点。
[0018]本专利技术开发出一种在室温下通过简单的步骤合成荧光分子AHP的方法。该探针可以在无氧环境中快速、高选择性地检测Cu
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。探针中的硫元素与Cu
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发生金属络合反应，产生光致电子转移(PET)效应，极大地抑制了探针的荧光，实现了亚铜离子的可视化检测(绿色荧光的明显猝灭)。并且探针本身具有较高的量子荧光产率和稳定的化学性质。因此，在空
气中可以保持稳定的荧光强度，有利于检测活动的开展和实验结果的准确性。该探针在人体细胞的检测和应用方面具有巨大的潜力，为未来的分析和检测铺平了道路。
[0019]本专利技术的检测机理如下：亚铜离子与探针中的硫元素发生金属络合反应，导致光致电子转移(PET)效应。
附图说明
[0020]图1是添加10μL Cu
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前后探针的激发和发射光谱。Ex激发；Em发射。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于络合作用检测Cu
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的荧光探针，命名：AHP，结构式如下：2.权利要求1所述荧光探针的制备方法，包括步骤：将(4
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甲基
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苄基)
‑
吡啶
‑2‑
基甲基
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胺和氨水添加到DCM和乙醇混合溶剂中冰浴冷却20
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40分钟，然后滴加CS2，滴加完毕在室温下搅拌8
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12小时产生黄色溶液，将溶液在硅胶柱上进行色谱分离，真空干燥即得。3.权利要求1所述荧光探针在检测Cu
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中的应用，其是通过在无氧的中性或碱性环境下使荧光探针与Cu
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发生金属络合反应，使得荧光探针的荧光发生淬灭。4.如权利要求3所述的应用，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素华，殷冉皓，余龙，马祥云，苏鹏辰，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：