[发明专利]检测Fe3+离子的生物荧光离子探针用尼罗红衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属离子检测用荧光离子探针试剂，特别是一种检测Fe³⁺离子的生物荧光离子探针用尼罗红衍生物及其制备方法。

背景技术

荧光探针是对目标分子或离子有特异性识别能力且以荧光为输出信号的探测器，对目标分子或离子响应后出现荧光减弱、增强或光谱移动等现象。荧光检测具有灵敏度高、实时检测、对样品基本无损伤等优点，在分析化学、临床检验、细胞生物学等方面得到了广泛的应用。因此，开发高灵敏度、高选择性地识别特定离子或分子的荧光探针材料是非常重要的课题。近年来，由于尼罗红在极性溶剂有较高的量子产率和长波荧光发射，使其成为受科学家关注的一种新型荧光物质。

随着科技的发展，人们对过渡金属离子在环境和生理过程中所起作用的认识逐渐加深，而在过去20多年的时间里，对检测过渡离子荧光探针的设计也引起了科研工作者足够的兴趣。过渡金属中铁由于其在生理学上是最丰富，并且是生命活动中一种通用的过渡元素而显得尤为重要，它在生命过程中对摄取氧气、氧代谢以及电子转移等承担重要的任务。但是，如果人体中含有过量的Fe³⁺将会导致许多严重的疾病，如癌症、肝炎、血色素沉着病，和器官的功能障碍。此外，最近的研究发现，神经变性疾病的发生也与Fe³⁺有关，如阿尔茨海默氏病和帕金森氏。因此，设计一种高灵敏度、高选择性检测Fe³⁺离子的荧光探针特别重要。

发明内容

本发明的目的之一在于提供检测Fe³⁺离子的生物荧光离子探针用尼罗红衍生物及其制备方法，此探针具有高灵敏度、高选择性。

本发明的目的之二在于提供该试剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下采用如下反应机理：

根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案：

一种检测Fe³⁺离子的生物荧光离子探针用尼罗红衍生物，其特征在于该尼罗红衍生物的结构式为：

。

一种制备上述的检测Fe³⁺离子的生物荧光离子探针用尼罗红衍生物的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：

a.将在0~5°C温度下，将3-N,N-二甲基苯酚和亚硝酸钠按1:1.25的摩尔比溶于去离子水中，搅拌混合均匀，再滴加质量百分比浓度为60~80%的硫酸溶液，至反应液pH达到3~4；继续反应4~5小时，真空抽滤，并用冰乙醇洗涤，滤饼经洗涤干燥，得到红色固体，即为2-亚硝基-5-N,N二甲基苯酚；

b.将步骤a所得2-亚硝基-5-N,N-二甲基苯酚中间体和1,6-二萘酚按1:1.5的摩尔比溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在140~160°C，持续反应4~7h，搅拌下滴质量百分比浓度为10%食盐水中，有固体析出，抽滤得固体，将该固体经分离提纯得到墨绿色固体，即为目标产物尼罗红衍生物。

本发明的优点是：作为Fe³⁺离子荧光探针，合成路线简单且生产成本低，适于放大合成和实际生产应用；对Fe³⁺离子的识别操作简单实用、灵敏度高、选择性高，并用荧光光谱可显示；且本发明作为Fe³⁺离子荧光探针，由于在加入Fe³⁺离子后探针试剂具有明显颜色变化，可以用于Fe³⁺离子的裸眼检测，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为加入Fe³⁺离子后荧光光谱实验结果。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细说明：

实施例一：

一种所述用于Fe³⁺离子检测的荧光离子探针试剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下工艺步骤：

a.2-亚硝基-5-N,N-二甲基苯酚中间体的合成

a1.在100mL双口烧瓶中加入3~5g3-N,N-二甲基苯酚，10~15mL0°C去离子水；

a2.在0~5°C下搅拌30min后，加入含有3~5gNaNO₂的0~5°C水溶液10~15mL，然后继续搅拌1h；

a3.用恒压滴液漏斗逐滴加入60~80%的H₂SO₄，待反应液pH达到3~4范围内停

止加入；

a5.在0~5°C下继续反应4~5h，真空抽滤，并用冰乙醇洗涤，将滤饼放入真空干燥