一种钌配合物探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钌配合物探针及其制备方法和应用，属于磷光探针技术领域。该钌配合物探针结构如下所示：本发明专利技术的有益之处在于：(1)本发明专利技术提供的钌配合物探针具有大Stokes位移、选择性好、灵敏度高和响应时间短的优势，能够快速、实时、特异性检测环境中的次氯酸，是一类优异的“turn

【技术实现步骤摘要】
al.Amitochondrial targeted two
‑
photon iridium(III)phosphorescent probe for selective detection of hypochlorite in live cells and in vivo，Biomaterials，2015，53，285
‑
295；Wu W J，Guan R L，Liao X X，et al.Bimodal Visualization of Endogenous Nitric Oxide in Lysosomes with a Two
‑
Photon Iridium(III)Phosphorescent Probe，Analytical Chemistry，2019，91(15)，10266
‑
10272)。
[0008]但将钌基配合物探针应用于次氯酸的特异性、快速响应和实时监测仍然是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种能够快速、实时、特异性检测环境和活细胞线粒体中的次氯酸的钌配合物探针，以及该钌配合物探针的制备方法。
[0010]为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：
[0011]一种钌配合物探针，其特征在于，结构如下所示：
[0012][0013]一种制备前述的钌配合物探针的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0014](1)制备化合物1
[0015][0016]将5
‑
甲基邻菲罗啉和SeO2置于邻二氯苯中，在180℃回流4h，将混合物冷却至室温并用硅藻土过滤，之后用盐酸溶液提取滤液，收集水相，并将水相的pH值调节至中性，接下来用二氯甲烷萃取水相，收集有机层，将无水MgSO4添加到有机层中，在室温下摇动干燥20min，过滤并收集溶液，最后通过真空蒸发除去溶剂，得到化合物1；
[0017](2)制备化合物2
[0018][0019]将化合物1和二氨基苯腈置于乙醇中，在75℃回流6h，冷却至室温后，过滤混合物，用乙醇洗涤，干燥，得到化合物2；
[0020](3)制备化合物3
[0021][0022]将RuCl3·
3H2O、邻菲罗啉和LiCl置于N，N
‑
二甲基甲酰胺中，在氮气保护下，在150℃回流8h，冷却至室温后，加入丙酮，将所得溶液在0℃下冷却过夜，过滤沉淀并用冷蒸馏水和丙酮洗涤，干燥，化合物3；
[0023](4)合成钌配合物探针
[0024][0025]将化合物2和化合物3加入到烧瓶中，然后添加二氯甲烷和甲醇，在氮气保护下，在65℃回流24h，反应完成后，减压蒸发二氯甲烷，然后将含有NH4PF6的水溶液添加到烧瓶中，搅拌1h，过滤所得残留物，烘干后通过硅胶柱色谱法纯化粗品，得到钌配合物探针。
[0026]优选的，在步骤(1)中，5
‑
甲基邻菲罗啉和SeO2的摩尔比为52:123。
[0027]优选的，在步骤(2)中，化合物1和二氨基苯腈的摩尔比为5:6。
[0028]优选的，在步骤(3)中，RuCl3·
3H2O、邻菲罗啉和LiCl的摩尔比为5:10:23。
[0029]优选的，在步骤(4)中，化合物2、化合物3和NH4PF6的摩尔比为1:1:10；二氯甲烷和甲醇的体积比为1:1。
[0030]本专利技术的有益之处在于：
[0031](1)本专利技术提供的钌配合物探针，具有大Stokes位移、选择性好、灵敏度高和响应时间短的优势，能够快速、实时、特异性检测环境中的次氯酸，其发光强度随着次氯酸浓度的增加而增加，在一定的浓度范围内表现出良好的线性关系，是一类优异的“turn
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on”型磷光探针；
[0032](2)本专利技术提供的钌配合物探针，通过细胞实验证实，具有较低的细胞毒性和优异的线粒体靶向能力，能够靶向活细胞的线粒体，检测活细胞线粒体中的次氯酸，这对于深入研究次氯酸在生物体中的生理过程具有重要的意义；
[0033](3)本专利技术提供的该钌配合物探针的制备方法，反应条件温，制备过程简单。
附图说明
[0034]图1是本专利技术制备得到的钌配合物探针的1H NMR谱图；
[0035]图2是本专利技术制备得到的钌配合物探针对次氯酸响应的紫外滴定吸收光谱图；
[0036]图3是本专利技术制备得到的钌配合物探针对次氯酸响应的磷光滴定发射光谱图；
[0037]图4是本专利技术制备得到的钌配合物探针对不同次氯酸浓度响应的磷光强度线性拟
合图；
[0038]图5是本专利技术制备得到的钌配合物探针在不同pH下对次氯酸的响应图；
[0039]图6是本专利技术制备得到的钌配合物探针的时间响应图；
[0040]图7是本专利技术制备得到的钌配合物探针对不同离子的选择性识别图；
[0041]图8是本专利技术制备得到的钌配合物探针的细胞(Hela)毒性检测结果图；
[0042]图9是本专利技术制备得到的钌配合物探针的细胞(Hela)线粒体共定位图，其中，(a)是钌配合物探针响应次氯酸后的细胞成像图，(b)是线粒体定位剂(Mito
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Tracker Green)的细胞成像图，(c)是(a)和(b)的Merge图，(d)是Pearson相关系数图；
[0043]图10是本专利技术制备得到的钌配合物探针与共定位试剂的细胞(Hela)线粒体共定位强度曲线图。
具体实施方式
[0044]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。
[0045]一、钌配合物探针的结构
[0046]本专利技术提供的钌配合物探针，其结构如下所示：
[0047][0048]该钌基配合物具体是钌的邻菲罗啉配合物。
[0049]二、钌配合物探针的制备方法
[0050]本专利技术提供的制备具有上述结构的钌配合物探针的方法，包括以下步骤：
[0051](1)制备化合物1
[0052][0053]将1.00g(5.20mmol)5
‑
甲基邻菲罗啉和1.38g(12.30mmol)SeO2置于80mL邻二氯苯中，在180℃回流4h，然后将混合物冷却至室温并用硅藻土过滤，之后用200mL盐酸溶液(1.0mol/L)分四份提取滤液，收集水相，并将水相的pH值调节至中性，接下来用250mL二氯甲烷分五次萃取水相，收集有机层，将0.5g无水MgSO4添加到有机层中，在室温下摇动干燥20min，过滤并收集溶液，最后通过真空蒸发除去溶剂，得到0.75g(3.60mmol)化合物1。产率为69％。
[0054]化合物1的氢核磁共振波谱如下：
[0055]1H NMR(400MHz，DMSO
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d6)δ10.43(s，1H)，9.60(dd，J＝8.5，1.6Hz，1H)，9.26(dd，J＝4.2，1.8H本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钌配合物探针，其特征在于，结构如下所示：2.一种制备权利要求1所述的钌配合物探针的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备化合物1将5
‑
甲基邻菲罗啉和SeO2置于邻二氯苯中，在180℃回流4h，将混合物冷却至室温并用硅藻土过滤，之后用盐酸溶液提取滤液，收集水相，并将水相的pH值调节至中性，接下来用二氯甲烷萃取水相，收集有机层，将无水MgSO4添加到有机层中，在室温下摇动干燥20min，过滤并收集溶液，最后通过真空蒸发除去溶剂，得到化合物1；(2)制备化合物2将化合物1和二氨基苯腈置于乙醇中，在75℃回流6h，冷却至室温后，过滤混合物，用乙醇洗涤，干燥，得到化合物2；(3)制备化合物3将RuCl3·
3H2O、邻菲罗啉和LiCl置于N，N
‑
二甲基甲酰胺中，在氮气保护下，在150℃回流8h，冷却至室温后，加入丙酮，将所得溶液在0℃下冷却过夜，过滤沉淀并用冷蒸馏水和丙酮洗涤，干燥，化合物3；(4)合成钌配合物探针
将化合物2和化合物3加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翠辉，唐晓亮，朱浩，曲毅，丁宇，杨宏旺，王玥，寇满昌，
申请(专利权)人：兰润环保技术烟台有限公司，
类型：发明
国别省市：