[发明专利]一种磷光离子型铱配合物探针及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机光电功能材料技术领域。具体涉及一类磷光铱配合物材料的制备方法及其在次氯酸根检测、细胞成像和生物标记中的应用。

背景技术

分子氧是所有耗氧有机体维持其生命活动的必需组分，活性氧物种（ROS）是人体代谢过程中产生的分子氧的一种，它包括过氧化物、羟基、过氧自由基、过氧化氢、单线态的氧和次氯酸/次氯酸根。人体内的活性氧物种ROS主要是通过线粒体呼吸过程产生的氧气，同时，也可通过外部干扰诱导有机体内生成，例如外源性化学物质，传染剂和紫外线。ROS参与广泛的生理和病理过程，如信号转导，炎症，癌变和神经组织衰退性损伤。虽然在正常的细胞环境中产生ROS对于生命是必须的，但是当它们在外源性刺激下生成过量时，对有机体也是有危害的。过量的ROS通过生物分子的氧化引起的氧化应激，例如，脂质、蛋白质和DNA的氧化作用，并诱导细胞死亡。

ROS调节各种各样的生理过程。次氯酸（HOCl），一个生物学意义的活性氧，是在活化白细胞内，通过髓过氧化酶催化过氧化氯离子产生的。在自然防御中，次氯酸也是一种重要的杀菌剂。然而，次氯酸水平的异常与许多炎症相关的疾病有着密切的联系，包括心血管疾病，人体红细胞的损伤，肺病，类风湿关节炎和癌症。所以，次氯酸的检测是非常重要的。目前，已经发展了许多检测次氯酸的方法，例如，电解法，电势法，分光光度法，化学发光检测等。WeiyingLin组合成了一种检测ClO^-的比率荧光探针，当作用于分析物时，荧光发射比率(I₅₀₉/I₄₃₉)的可从0.28增加到2.74，且具有较高的选择性(Chem.Eur.J.,2009,15,2305–2309)。此探针是基于荧光信号的检测。相比于荧光信号，磷光信号检测具有以下优势：具有大的Stokes位移、可见光激发、良好的光稳定性、长的发射寿命、高的量子效率和发射波长易调节等。其中大的斯托克斯位移可以很容易区分激发和发射，长的发射寿命可使用时间分辨技术与背景荧光信号相区分以提高检测的信噪比和灵敏度以及可使用可见光进行激发降低光漂白。因此，开发具有选择性的、可用于生物体检测的磷光探针具有重要意义。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一类磷光发射的铱配合物，给出它们的制备方法，并提出这类配合物在次氯酸根检测、细胞成像以及生物标记中的应用。

技术方案：本发明合涉及一种磷光离子型铱配合物，其特征在于其环金属配体上含有肟基团（C=N-OH），可用来选择性检测次氯酸根；

所述的磷光发射的离子型铱配合物其特征在于该铱配合物具有如下结构通式：

其中，N^N配体可为下列结构，

所述的磷光发射的铱配合物的制备方法，其特征在于合成路线如下：

步骤i.在氮气保护下，2-苯甲醛基吡啶与三水合三氯化铱在2-乙氧基乙醇/水（3:1，v:v）混合液中110℃密闭反应24小时得到铱二氯桥；

步骤ii.将得到的二氯桥与N^N配体在二氯甲烷/甲醇（2:1，v:v）混合液中氮气保护下40℃密闭反应4小时，冷却至室温后加入六氟磷酸钾继续反应1小时，分离提纯得到含有醛基（CHO）的铱配合物；

步骤iii.将含有醛基的铱配合物再与盐酸羟胺在乙醇/三乙胺混合液中氮气保护下60℃密闭反应3小时，分离提纯得到最终的含有肟基团（C=N-OH）的配合物。

所述的磷光发射离子型铱配合物可应用于次氯酸根检测。

所述的磷光发射离子型铱配合物可应用于细胞成像和生物标记。

有益效果：本发明合成的材料用作ClO^-磷光探针，在ClO^-存在下磷光发射显著增强，为turn-on型磷光探针，检测效果显著。本发明制备的磷光探针材料对ClO^-具有高的选择性，并且响应快。

本探针材料具有低生物毒性，且容易进入细胞胞浆中，使得这类探针可用于细胞内ClO^-检测，这对深入研究ClO^-在生物体体内的生理和毒理作用具有重要意义。

附图说明

图1.为实施例3中磷光探针Ir-2的CH₃OH/H₂O混合溶液的紫外-可见吸收光谱对ClO^-的响应性；