一种用于检测Zn制造技术

本申请公开了一种荧光探针，其结构式如下：制备时，在N2保护下，7

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测Zn
2+
的荧光探针、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及荧光探针
，具体涉及一种用于检测Zn
2+
的荧光探针、合成工艺及其应用。

技术介绍

[0002]锌是人体必需的一种微量元素，是人体中两百多种酶的组成成分，广泛分布于人类的细胞和体液中，直接参与人体内细胞的生长、发育等各种生命活动。微量锌可以提高人体免疫能力，抗衰老，促进创伤愈合，强化记忆力等，对青少年，儿童则更具营养价值和必需性。正是由于锌在细胞的生命活动中起到如此重要的作用，若出现了锌的缺失则会导致免疫系统受损，免疫功能缺陷等疾病。随着人们对锌在人类的生命活动中的作用认识越来越深刻，锌的检测也引起了研究人员的关注。
[0003]荧光探针，主要是依靠荧光信号为检测手段，通过荧光的增强、淬灭或者荧光波长的移动来对物质进行检测分析。荧光探针的检测机理主要是通过探针受体部分对检测成分(包括阴阳离子以及中性分子等)的选择性接纳，然后通过光诱导电子或能量转移(PET)、金属
‑
配体电荷转移(MLCT)、分钟内电荷转移(ICT)以及形成氢键、配位键等作用使得探针受体分子的荧光发生变化，从而达到对外来物质的分析检测。荧光探针由于其选择性好、灵敏度高以及响应时间快等优点，使其在微量检测方面得到了广泛应用。因此，利用荧光探针简便的定量检测Zn
2+
，具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的不足，设计合成一种可以检测Zn
2+
的荧光探针。
[0005]本专利技术的目的之一提供一种荧光探针，其结构式如下：
[0006][0007]本专利技术的目的之二是提供荧光探针的制备方法，其特征在于，在N2保护下，7
‑
羟基香豆素甲醛用乙醇溶解，加入到装有1,2交替硅氧烷硫杂杯[4]氨基的乙醇溶液中，加热回流24h得到荧光探针；化学反应式如下：
[0008][0009]本专利技术的目的之三是提供荧光探针在检测Zn
2+
的应用。
[0010]进一步的，使用荧光光谱法检测Zn
2+
的浓度线性范围为5
×
10
‑7～8.0
×
10
‑6mol/L。
[0011]本专利技术的工作原理及有益效果：从探针与Zn
2+
的部分核磁滴定变化图可以看到，Zn
2+
在CH＝N与酚OH上，形成络合物，并且该过程形成了一个氧负离子的供电子形式，从而和香豆素荧光团形成一个“推拉”电子的状态，从而导致他的荧光增强，从荧光光谱图中也能看出，推测该探针和Zn
2+
的作用机理为ICT机理。
附图说明
[0012]图1为不同含水量(A)及不同酸度(B)下探针(10μmol/L)和探针
‑
Zn
2+
(200μmol/L)体系的荧光强度变化曲线。
[0013]图2为探针(10μmol/L，DMF/H2O，v/v，9/1，pH 6)与不同金属离子作用的紫外吸收(A)和荧光(B)光谱图。
[0014]图3为探针(10μmol/L，DMF/H2O，v/v，9/1，pH 6)与Zn
2+
的紫外吸收(A)和荧光(B)光谱滴定图。
[0015]图4为探针(10μmol/L，DMF/H2O，1:1，v:v，pH 6)与不同金属离子(200μmol L
‑
1)作用后的吸收强度(A)、荧光强度(B)及探针
‑
Zn
2+
作用后的溶液中加入不同金属离子后的变化图。
[0016]图5为探针(10μmol/L)与Zn
2+
相互作用的荧光强度校准曲线。
[0017]图6为探针与Zn
2+
的核磁滴定图，在400MHz，CDCl3条件下进行。
[0018]图7为探针与Zn
2+
机理作用模拟图。
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0020]1、制备
[0021]1.1硫杂杯[4]母体的合成
[0022][0023]1.2 1,2
‑
交替硅氧烷硫杂杯[4]的合成
[0024][0025]在100mL的三颈瓶中，加入硫杂杯[4]芳烃(0.37g，0.50mmol)，30mL干DMF,咪唑(0.10g，1.50mmol)作催化剂，N2保护下，搅拌均匀，然后保持在室温下，将10mL含有四异丙基1,3
‑
二氯硅氧醚(0.19g，0.60mmol)的干DMF溶液于恒压漏斗中缓慢滴加，滴加完毕后，会有白色固体析出，继续反应11h,结束后将溶液冷却至0℃，加入30mL 2.0M HCl，搅拌0.5h，析出大量沉淀，过滤，水洗，25％的碳酸氢钠水溶液洗至碱性，二氯甲烷/甲醇重结晶得白色
固体产品390mg，产率81％，mp:258
‑
260℃。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):0.802[d，J＝7.6Hz，2H，CH(CH3)2],1.162[s,9H,C(CH3)3],1.221[s，5H，CH(CH3)2],1.243[s,9H,C(CH3)3].1.381[s,3H,CH(CH3)2],1.578[s,4H，CH(CH3)2],7.502(s,1H,Ar
‑
H),7.518(s,1H,Ar
‑
H),7.550(s,2H,Ar
‑
H)，7.636(s,2H,Ar
‑
H),8.156(s,1H,OH)。
[0026]1.3 1,2
‑
交替硅氧烷硫杂杯[4]溴乙腈的合成
[0027][0028]1,2
‑
取代硫杂硅氧烷(500mg，0.51mmol)、碳酸铯(998mg，3.0mmol)、碘化铯(0.02g，3.0mmol)和30mL无水THF加入100mL三颈烧瓶，N2保护下搅拌回流反应1h，使固体全部溶解，溶液由无色变为浅黄色，再到深黄色；将温度降为20℃，向瓶中加入溴乙腈(367mg，3.0mmol)，升温，回流反应12h，溶液颜色继续加深，最后接近黑色；冷却，减压除去溶剂，加30mL 2.0M HCl除去多余的碳酸铯；氯仿(3
×
100ml)萃取，饱和食盐水洗涤。用无水硫酸镁干燥一天；将其过滤、减压除去溶剂，柱层析(正己烷：乙酸乙酯＝9:1)提纯，得白色固体0.40g，产率：78％，mp:312～314℃。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):0.409[d,J＝7.6Hz,3H,CH(CH3)2],0.801[d，J＝7.6Hz，3H，CH(CH3)2],1.043[t，J＝14.8Hz，4H，CH(CH3)2],1.284[s,18H本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光探针，其特征在于，其结构式如下：2.根据权利要求1所述的荧光探针的制备方法，其特征在于，在N2保护下，7
‑
羟基香豆素甲醛用乙醇溶解，加入到装有1,2交替硅氧烷硫杂杯[4]氨基的乙醇溶液中，加热回流24h得到荧光探针；化学反应式如下：3.权利要求1所述的荧光探针...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴福勇，余梅，赵晶晶，王相勇，赵亮，
申请(专利权)人：茅台学院，
类型：发明
国别省市：