[发明专利]一种基于多肽识别基团的荧光探针、其制备方法及其对铜离子与氰根离子的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学分析检测技术领域，具体为一种基于多肽识别基团的荧光探针、其制备方法及其对铜离子与氰根离子的检测方法。

背景技术

人类对于重金属的开采、冶炼、加工等日益剧增，电镀、冶金、化工等行业的不断发展，使得环境(水、大气、土壤等)中金属离子(如Cu²⁺)含量不断上升。同时Cu²⁺又是生物体内的一种重要元素，具有多种重要的生理学功能，在生物体内参加正常的生物化学反应、新陈代谢等。但摄入过量铜离子又会对人体机能造成损害。因此寻求快速有效的铜离子检测方法不仅对环境监测而且对一些生理过程的研究都具有非常重大的意义。([J]Linder,M.C.et al.Am.J.Clin.Nutr.1996,63,797.[J]Gaggelli,E.et al.Chem.Rev.2006,106,1995.[J]Halloran,T.V.O.et al.J.Biol.Chem.2000,275,25057.[J]Sasaki,D.Y.et al.Angew.Chem.1995,107,994.[J]Torrado,A.et al.J.Am.Chem.Soc.1998,120,609.[J]Valentine,J.S.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2003,100,3617.[J]Brown,D.R.et al.Dalton Trans.2004,1907.[J]Barnham,K.J.et al.Nat.Rev.Drug Discov.2004,3,205.[J]Kim,B.E.et al.J.Nat.Chem.Biol.2008,4,176.)

氰化物是一类剧毒化合物，其氰根离子能与细胞色素氧化酶中的铁离子结合，破换该酶的活性进而影响呼吸功能。氰根离子能通过皮肤、肺及胃肠道被人体吸收从而导致人意识丧失并可能导致死亡。根据世界卫生组织的规定，饮水中氰根离子的浓度不能超过1.9μmol/L。另一方面，氰化物又有着广泛的工业应用，如金提炼、电镀、冶金、有机化学品生产等领域。这又不可避免地造成了氰化物的排放。因此亟待寻求检测氰根离子的快速有效方法。([J]Hamel J.et al.Crit.Care Nurse,2011,31,72.[J]Pramanik J.et al.ACS Appl.Mater.Interfaces,2014,6,5930.[J]Giuriati C.et al.Journal of Chromatography A,2004,1023,105.[J]Lv J.,et al.Forensic Science International,2005,148,15.[J]Qian G.et al.J.Mater.Chem.,2009,19,522.)

铜离子能与含氮、氧原子的特殊结构分子络合，且其d⁹的顺磁性结构对荧光有很强的淬灭作用。因此把荧光骨架与能识别铜离子的基团以一定方式偶联便可得到“on-off”型的铜离子荧光探针。另一方面，氰根离子能与铜离子形成稳定的络合物(Cu(CN)_x)，从而可以使相应探针分子的荧光得到恢复。因此基于该原理可用于设计铜离子与氰根离子的双重检测探针。

但目前用于铜离子与氰根离子检测的该类荧光探针分子往往存在水溶性较差，不利于实际应用等问题。而且大部分都是基于人工合成的识别基团，因此带来探针分子合成繁琐以及生物相容性不好等问题。因此，研究设计具有水溶性和生物相容性好的、可用于铜离子与氰根离子双重检测的荧光探针是非常必要的。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于多肽识别基团的荧光探针、其制备方法及其对铜离子与氰根离子的检测方法，从而解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于多肽识别基团的荧光探针，所述荧光探针的探针分子化合物结构通式如下：

上述结构通式中，R1、R2各自独立选自具有1至8个碳原子的烷基链的的任一种，R3选自氢、氯、溴、碘、羟基、甲氧基或乙氧基中的任一种。

本发明中，作为一种优选的技术方案，所述荧光探针的探针分子化合物的结构式为：

所述荧光探针采用如下方法制备：

将香豆素-3-羧酸骨架在良性有机溶剂中，加入羧基、氨基偶联试剂进行活化反应，然后加入三肽物质反应，再向反应体系中加入不良溶剂使产物沉淀出来，将沉淀用高效液相色谱分离得到探针分子化合物，