[发明专利]一种功能化多元氮杂环荧光探针、其制备方法及其用途

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种有机荧光分子探针，具体地说是一种功能化多元氮杂环荧光探针、其制备方法及其用途，本发明荧光探针可用于次氯酸或者次氯酸盐的定性定量检测。

二、背景技术

近些年来，荧光传感技术已经越来越多的应用于生物小分子的分析检测。相对于其他的分析检测技术来说，例如紫外可见吸收光谱法，电化学法以及比色法等等，荧光光谱技术具有其独特的优点，如高灵敏度，高选择性，响应快，最重要的一点是，荧光光谱技术可用于生物体内细胞成像及目标物的实时检测。目前已经开发的荧光探针主要包括有机分子，生物分子以及纳米材料等。

利用荧光光谱分析技术来检测目标物主要是基于荧光强度和波长的变化来实现，总共有三种模式，包括荧光淬灭，荧光增强以及比率荧光。其中荧光淬灭和荧光增强都是基于单一的荧光强度变化，因此探针浓度，仪器工作状态以及环境条件等因素对所采集的信号干扰较大，而比率荧光则可以在较大程度上避免这种缺陷。

所谓比率荧光就是两种发光强度不同的荧光构成的混色荧光，双荧光强度的比值称之为荧光比率。荧光比率随目标产物的不同或者同一目标产物浓度不同而变化，也就是可观察到的比率荧光不同。比率荧光检测的一个突出优点就是通过强度比值的变化提高动态响应的范围，通过建立内标，极大地削弱其他因素的干扰，实现对目标分析物的定量检测，大大提高了检测的精确度和灵敏度。

因次氯酸具有强氧化性，生活中被用来作为常用的自来水消毒剂。此外，作为一种重要的生物活性氧小分子，次氯酸参与了许多生理过程，主要发挥着抗炎杀菌的作用。然而过多的次氯酸则会损害机体本身，因此探寻一种高效灵敏的检测次氯酸的方法对于环境和生物体来说都具有极其重要的意义。然而，到目前为止开发比率荧光探针检测次氯酸还未见文献报道。

三、发明内容

本发明旨在提供一种功能化多元氮杂环荧光探针、其制备方法及其用途，所要解决的技术问题是通过可控的多元氮杂环有机荧光分子结构的设计实现对次氯酸的高灵敏高选择性的检测。

本发明功能化多元氮杂环荧光探针（简称荧光探针）具有共轭的多元氮杂环结构，杂环上连有具有一定化学活性的硫酮基团，其结构通式为：

其中R₁、R₂、R₃、R₄分别独立地表示-H、-OH，-COOH、磺酸基或磷酸基等亲水性基团。

本发明功能化多元氮杂环荧光探针的制备方法按以下步骤操作：

将R₁R₂R₃R₄(Py)₂(CH₂)₂NH和氨水加入二氯甲烷和乙醇的混合溶剂中，冰浴下预冷半小时，然后滴加二硫化碳溶液，滴完后于冰浴中反应1小时，然后撤去冰浴，在室温下避光继续搅拌反应8-10小时，反应结束后旋蒸除去溶剂可得粗产物，将粗产物经硅胶色谱柱分离提纯后可得目标产物；

所述二硫化碳溶液是将二硫化碳溶于二氯甲烷和乙醇的混合溶剂中得到的；

其中R₁R₂R₃R₄(Py)₂(CH₂)₂NH、氨水和二硫化碳的配比按摩尔量计为1:1:1-1.5，氨水的摩尔量以NH₃·H₂O计。

氨水在这里的作用是提供碱性环境以使R₁R₂R₃R₄(Py)₂(CH₂)₂NH尽量反应完全，浓度并无影响，无需特别限定。

所述混合溶剂中二氯甲烷和乙醇的体积比为1:1。

本发明反应过程如下：

本发明功能化多元氮杂环荧光探针在荧光光谱分析检测次氯酸的过程中作为比率荧光探针的应用。

本发明具体操作步骤如下：

1、荧光探针的合成