【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型芴酮荧光染料的制备及其应用，具体涉及一种红光至近红外hg2+检测聚集诱导发光(aie)荧光探针的构建及其生物成像应用，属于有机荧光传感。
技术介绍
1、汞是一种剧毒非必要元素，其来源包括自然过程和人类活动，如燃煤、采矿、化工生产和水泥生产等。产生微量的汞最终进入淡水和海洋系统，由于其生物累积性，经过长期的生化降解以及对含硫、硫醇和硒的蛋白有高亲和力，从而对生态系统、人体和其他生物产生有害的影响。严重的情况下，甲基汞引起的中毒会导致水俣病，使胎儿出现脑瘫症状。因此，建立一种准确、快速地检测汞离子的分析方法是非常必要的。
2、目前，有各种技术可用于汞离子的定量检测，例如直接汞分析仪(dma)、电感耦合等离子体质谱仪(icp-ms)和原子吸收光谱(aas)。但由于复杂的检测过程，高昂的成本以及对专业技术的高要求，这些方法在对汞离子的实时检测方面存在困难。相比之下，荧光检测方法具有诸多优势，包括快捷方便的检测方式、响应快、灵敏度高以及良好的选择性，使得荧光检测成为复杂环境中汞离子检测的有效工具之一。近年来有许多工作致力于开发和设计检测汞离子的小分子荧光探针。作为典型的反应型荧光探针，利用螺环内酰胺环开启反应、羟基汞反应、脱硫/去盐反应、水解反应以及汞离子引发的置换反应等响应机制与各种高性能有机荧光物质相结合，是实现荧光探针在复杂系统中对汞离子精准识别的必要条件。
3、更重要的是，荧光基团作为提供荧光信号响应的本体，直接影响探针传感检测的灵敏度及其在生物应用中的成像潜力。由于小分子有机荧光探针
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种新型aie荧光探针、其制备方法及其对hg2+进行的荧光检测技术。
2、本专利技术所述得荧光探针化学结构式如式(i)所示：
3、
4、本专利技术的新型aie荧光探针，通过hg2+诱导探针发生硫代金属去保护反应和分子聚集的变化，实现红光及近红外荧光响应检测。由于巯基乙酸甲酯的空间排布影响探针分子间的聚集状态，使探针几乎没有荧光发射。根据hg2+诱导的硫酮反应，探针在与hg2+结合后产生芴酮染料结构，从而在高水含量体系中触发芴酮染料的aie荧光，以快速检测hg2+。在测试体系ch3cn/h2o(v/v,3/7)中，探针在630nm处有强橙色荧光，并具有强检测选择性和检测灵敏度，并可用于裸眼定性鉴别和荧光定量检测。
5、本专利技术还提供了一种所述新型aie荧光探针的制备方法，包括以下步骤：
6、(1)3,6-二溴芴酮和4,4'-二甲基二苯胺通过催化反应并在反应结束后处理得到芴酮染料。
7、(2)芴酮染料和巯基乙酸甲酯通过加成反应并在反应结束后处理得到探针。
8、制备化学反应式如下
9、
10、本专利技术还提供了一种所述的新型aie荧光探针对hg2+的光谱响应和细胞成像方面的应用。
11、本专利技术所述的新型aie荧光探针，在ch3cn/h2o(v/v,3/7)中，如图4所示，在加入hg2+后，产生开启荧光响应，在630nm处出现新峰的荧光发射，并随着hg2+浓度的升高而稳定。此外，如图5所示，发射强度(i630nm)和hg2+浓度在1到6μm浓度之间具有良好的线性关系，并根据3σ/k方法计算得到检测限为17nm，表明探针ds对hg2+检测具有高灵敏度。
12、本专利技术所述的新型aie荧光探针具有较高的选择性。在ch3cn/h2o(v/v,3/7)中，加入不同的干扰物质(包括zn2+、k+、cu2+、ni2+、ca2+、mg2+、co2+、bi2+、cd2+、in3+、na+、fe3+、mn2+、li+、ag+、cys)来检测其选择性，如图7所示。其中hg2+引起探针显著的荧光增强，而其他干扰物质没有引起明显的荧光强度的变化，表明ds对hg2+的选择性高于其他干扰物。
13、本专利技术所述的新型aie荧光探针具有较高的竞争性。在ch3cn/h2o(v/v,3/7)中，加入不同的干扰物质(包括zn2+、k+、cu2+、ni2+、ca2+、mg2+、co2+、bi2+、cd2+、in3+、na+、fe3+、mn2+、li+、ag+、cys)再加入hg2+来检测其竞争性。如图8所示，探针在干扰物存在的情况下仍能精准识别hg2+引起探针显著的荧光增强，表明ds对hg2+有特异性检测。
14、本专利技术所述的新型aie荧光探针在活细胞中对hg2+检测成像应用。探针(10μm)在a549细胞中孵育30分钟后，红色通道(570-670nm)中有微弱的荧光信号。当用hg2+(0-20μm)处理细胞时，再用探针(10μm)孵育30分钟后,检测到强烈荧光信号，并随着hg2+浓度增加，荧光信号增强。如图9所示。
15、本专利技术所述的新型aie荧光探针在植物根茎对hg2+检测成像应用。探针(10μm)在麦冬和水稻根部孵育30分钟后，红色通道(570-670nm)有微弱的荧光信号。当用hg2+(10μm)处理麦冬和水稻根部1小时，再用探针(10μm)处理30分钟后，荧光信号显著增强。如图10所示。
16、本专利技术的有益效果为：该新型aie荧光探针在红光及近红外荧光区域高选择高灵敏地检测hg2+。随着hg2+浓度的增加，ds对其显示出强荧光，具有高选择性和低检测限(17nm)。此外，探针ds在红光及近红外范围对活细胞和植物中hg2+能够显著成像检测。
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1.一种基于芴酮染料的AIE荧光探针，其特征在于，所述的AIE荧光探针的结构式如下：
2.一种如权利要求1所述的AIE荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.一种如权利要求1所述的AIE荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用。
4.根据权利要求3所述的AIE荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用，其特征在于，所述的汞离子检测试剂是对Hg2+的光谱响应。
5.根据权利要求3或4所述的AIE荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用，其特征在于，所述的汞离子检测试剂用于Hg2+的的定性检测，具体方法如下：
6.根据权利要求3或4所述的AIE荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用，其特征在于，所述的汞离子检测试剂对Hg2+的光谱响应的检测，具体方法如下：
7.根据权利要求6所述的AIE荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用，其特征在于，所述测试溶液的配制方法如下：
8.根据权利要求3所述的AIE荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用，其特征在于，所述的汞离子检测试剂用于细胞内荧光成像测试，具体方法如下：将待
...【技术特征摘要】
1.一种基于芴酮染料的aie荧光探针，其特征在于，所述的aie荧光探针的结构式如下：
2.一种如权利要求1所述的aie荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.一种如权利要求1所述的aie荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用。
4.根据权利要求3所述的aie荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用，其特征在于，所述的汞离子检测试剂是对hg2+的光谱响应。
5.根据权利要求3或4所述的aie荧光探针在制备汞离子检测试剂中的应用，其特征在于，所述的汞离子检测试剂用于hg2+的的定性检测，...
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