【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机化学，具体涉及一种基于席夫碱桥接配体构建的钌(ii)配合物荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
1、zn2+离子是人体内第二丰富的过渡金属离子，人体中zn2+离子的总含量约为2-3g，一部分的zn2+离子与酶和蛋白质结合，以固定的形式存在，一部分浓度在微摩尔范围内以游离zn2+离子的形式存在于组织细胞中，是极其重要的生理性金属离子。研究发现，人体内zn2+离子的代谢紊乱，将导致糖尿病、阿尔茨海默病和帕金森病等疾病。因此，对人体内zn2+离子的检测是及其重要的。传统的检测方法，如原子吸收光谱法、离子色谱法、伏安法等，由于成本高、耗时长、操作困难等原因，不适合生物系统中zn2+离子的检测。对比传统的zn2+检测方法，荧光探针法具有低成本、可重复性好、高选择性和灵敏度并且能实现对生物样品中zn2+离子的实时无创监测等优点，已逐渐成为当前研究的焦点。
2、现有的zn2+探针主要以罗丹明、香豆素、荧光素和联吡啶等有机分子作为荧光团，存在激发波长短、stökes位移小等缺点。一方面，采用波长较短的紫外光激发会对生物样品造成不可逆的伤害。另一方面，小的stökes位移也会导致激发光谱和发射光谱之间的严重串扰，降低检测的灵敏度和准确性。
3、钌以其独特的六配位能力和价态的多样性，展现出卓越的理化特性。这种配合物因其出色的热力学稳定性，光化学和光物理特性，激发态反应活性以及持久的发光性能，使其在多个领域展现出广泛的应用价值。在化学发光研究中，钌配合物是核心材料，它们参与电子转移和非线性光学过程，为新型光
技术实现思路
1、针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种基于席夫碱桥接配体构建的钌(ii)配合物荧光探针及其制备方法和应用。本专利技术通过席夫碱反应得到1-(五氟苯基)-n-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺桥接配体，然后与二(2,2'-联吡啶)二氯化钌(ii)二水合物配位制备成钌(ii)配合物荧光探针。该探针具有可见光激发、大stökes位移、选择性高、灵敏度高、细胞毒性低等优点，可实现细胞中微量zn2+荧光成像。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一方面，提供一种基于席夫碱桥接配体构建的钌(ii)配合物荧光探针，所述钌(ii)配合物荧光探针是以含氟基团、吡啶基团和吡嗪基团的亚胺化合物作为桥接配体与含钌(ii)化合物配位形成的；所述亚胺化合物中氟基团的数量≥1。
4、优选的，所述亚胺化合物中的含氟基团为含氟苯基；所述含氟苯基中氟的数量为5个； 所述含钌(ii)化合物为二(2,2'-联吡啶)二氯化钌(ii)二水合物。
5、优选的，所述亚胺化合物为1-(五氟苯基)-n-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺，其结构式为
6、。
7、优选的，所述钌(ii)配合物荧光探针为[ru (bipy)2(fppm)]2+，其结构式为
8、。
9、本专利技术的第二方面，提供钌(ii)配合物荧光探针的制备方法，所述制备方法为：
10、将1-(五氟苯基)-n-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺溶于有机溶剂中得到亚胺溶液，将二(2,2'-联吡啶)二氯化钌(ii)二水合物溶于有机溶剂中得到钌(ii)溶液，搅拌下将钌(ii)溶液滴加至亚胺溶液中，在惰性气氛下回流反应，冷却后萃取得到红色沉淀，即为[ru (bipy)2(fppm)]2+。
11、优选的，所述1-(五氟苯基)-n-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺由以下方法制备：
12、将五氟苯甲醛溶于乙醇中，惰性气氛下，分多次加入2-氨基-5-(2-吡啶基) 吡嗪，回流反应，反应完成后依次进行过滤、浓缩、纯化，得到淡黄色固体即为1-(五氟苯基)-n-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺。
13、优选的，所述五氟苯甲醛和2-氨基-5-(2-吡啶基) 吡嗪的摩尔比为7.65：11.5；2-氨基-5-(2-吡啶基) 吡嗪分四次加入，每次间隔6h；所述回流反应的温度为78-85 ℃，回流反应的时间为24 h。
14、优选的，所述1-(五氟苯基)-n-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺和(2,2'-联吡啶)二氯化钌(ii)二水合物的摩尔比为2.86：3.71；所述亚胺溶液和钌(ii)溶液的体积比为2：1；所述有机溶剂为无水甲醇；所述回流反应的温度为64-70 ℃，回流反应的时间为6 h。
15、本专利技术的第三方面，提供钌(ii)配合物荧光探针在制备zn2+检测产品中的应用。
16、优选的，所述钌(ii)配合物荧光探针的浓度为50 µmol/l时，细胞的存活率为90%；所述钌(ii)配合物荧光探针的浓度为200 µmol/l时，细胞的存活率为75%以上。
17、本专利技术的有益效果：
18、（1）本专利技术通过合成新型桥接配体1-(五氟苯基)-n-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺(fppm)，然后与 [ru(bipy)2]2+配位制备出一种用于检测zn2+的ru(ii)配合物荧光探针[ru(bipy)2(fppm)]2+，其具有准确识别zn2+的能力，并且采用可见光激发，最低激发态位于mlct能级，电子从激发态回到基态时所释放的荧光具有stökes位移大、稳定性好等优异的光学特性。
19、（2）本专利技术提供的荧光探针是一类新型的钌(ii)配合物的荧光探针，采用可见光激发不仅拥有大stökes位移而且具高的选择性和灵敏性以及细胞膜通透性、毒性低等特点，实现了“健壮”有活力的细胞内微量zn2+的检测成像，可进一步开发为相应的生理、病理学研究用生物检测试剂。
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1.一种基于席夫碱桥接配体构建的钌(II)配合物荧光探针，其特征在于，所述钌(II)配合物荧光探针是以含氟基团、吡啶基团和吡嗪基团的亚胺化合物作为桥接配体与含钌(II)化合物配位形成的；所述亚胺化合物中氟基团的数量≥1。
2.根据权利要求1所述的钌(II)配合物荧光探针，其特征在于，所述亚胺化合物中的含氟基团为含氟苯基；所述含氟苯基中氟的数量为5个； 所述含钌(II)化合物为二(2,2'-联吡啶)二氯化钌(II)二水合物。
3.根据权利要求2所述的钌(II)配合物荧光探针，其特征在于，所述亚胺化合物为1-(五氟苯基)-N-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺，其结构式为
4.根据权利要求1所述的钌(II)配合物荧光探针，其特征在于，所述钌(II)配合物荧光探针为[Ru (bipy)2 (FPPM)]2+，其结构式为
5.权利要求1~4任一项所述的钌(II)配合物荧光探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述1-(五氟苯基)-N-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)
7.根据权利要求6述的制备方法，其特征在于，所述五氟苯甲醛和2-氨基-5-(2-吡啶基) 吡嗪的摩尔比为7.65：11.5；2-氨基-5-(2-吡啶基) 吡嗪分四次加入，每次间隔6h；所述回流反应的温度为78-85 ℃，回流反应的时间为24h。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述1-(五氟苯基)-N-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺和(2,2'-联吡啶)二氯化钌(II)二水合物的摩尔比为2.86：3.71；所述亚胺溶液和钌(II)溶液的体积比为2：1；所述有机溶剂为无水甲醇；所述回流反应的温度为64-70 ℃，回流反应的时间为6h。
9.权利要求1~4任一项所述的钌(II)配合物荧光探针在制备Zn2+检测产品中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述钌(II)配合物荧光探针的浓度为50µmol/L时，细胞的存活率为90%；所述钌(II)配合物荧光探针的浓度为200µmol/L时，细胞的存活率为75%以上。
...【技术特征摘要】
1.一种基于席夫碱桥接配体构建的钌(ii)配合物荧光探针，其特征在于，所述钌(ii)配合物荧光探针是以含氟基团、吡啶基团和吡嗪基团的亚胺化合物作为桥接配体与含钌(ii)化合物配位形成的；所述亚胺化合物中氟基团的数量≥1。
2.根据权利要求1所述的钌(ii)配合物荧光探针，其特征在于，所述亚胺化合物中的含氟基团为含氟苯基；所述含氟苯基中氟的数量为5个； 所述含钌(ii)化合物为二(2,2'-联吡啶)二氯化钌(ii)二水合物。
3.根据权利要求2所述的钌(ii)配合物荧光探针，其特征在于，所述亚胺化合物为1-(五氟苯基)-n-(5-(吡啶-2-基)吡嗪-2-基)亚胺，其结构式为
4.根据权利要求1所述的钌(ii)配合物荧光探针，其特征在于，所述钌(ii)配合物荧光探针为[ru (bipy)2 (fppm)]2+，其结构式为
5.权利要求1~4任一项所述的钌(ii)配合物荧光探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述1-(五氟苯基)-n-(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：李龙龙，王新芝，李晓琳，景垠铭，姜宇晗，
申请(专利权)人：潍坊科技学院，
类型：发明
国别省市：
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