[发明专利]一种基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子、制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于有机功能材料领域，具体涉及一种基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探 针分子和制备方法及其用于汞离子检测的用途。

背景技术

汞在自然界分布较广，其广泛的使用对生态造成破坏，在环境中造成污染，并对人 体健康造成很大的威胁及影响。汞是一种可以在生物体内积累的毒物，无机汞易转化成 为有机汞，两者均能在生物体内富集，通过生物体内和食物链累积可以大大提高汞对人 体的危害性。当汞进入人体后，即集聚于肝、肾、大脑、心脏和骨髓等部位，造成神经 性中毒和深部组织病变，引起疲倦、头晕、颤抖、牙龈出血、秃发、手脚麻痹、神经衰 弱等症状，甚至会出现精神混乱，进而疯狂痉挛致死。目前，很多关于汞离子的测试方 法，虽然灵敏度较高，但是普遍存在检测费用高、样品制备复杂、测试耗时长等问题。 因此，发明一种简单、快速、灵敏的检测方法，对环境水体、烟叶及相关制品中汞离子 的检测具有重要意义。罗丹明衍生物作为典型的开/关型荧光探针，与特定的金属离子结 合后，由于五元环中氮原子的电荷密度变化，导致C-N键断开，从而产生颜色及荧光的 变化。在不同的测试体系中，由于罗丹明衍生物与不同的金属离子结合力不同，导致化 合物发光及颜色变化也不尽相同，因而赋予该系列化合物作为分子荧光探针测试重金属 离子的能力。分子荧光探针具有灵敏度高、选择性好、易于调节发光颜色从而实现可视 化观测的特点，可以较好地满足简单、快速、灵敏度高的检测要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高选择性的基于罗丹明6G的汞离子检测荧 光探针分子和制备方法及其用于汞离子检测的用途。

本发明第一方面涉及一种基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子，该汞离子检 测荧光探针分子具有如下结构：

本发明第二方面涉及所述基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子的制备方法， 包括以下步骤：

(1)将罗丹明6G和水合肼在甲醇中加热回流4～6小时，得到的絮状沉淀经抽滤后， 经硅胶层析柱用第一洗脱剂分离提纯，得到的固体物质为罗丹明6G酰肼化合物；

(2)将步骤(1)得到的罗丹明6G酰肼化合物和2-醛基-8-羟基喹啉溶解到沸腾的 乙醇中，加入冰醋酸，在氮气的保护下加热回流6～10小时，得到的沉淀物质经溶剂洗 涤过滤后，经硅胶层析柱用第二洗脱剂分离提纯，得到的固体物质即为基于罗丹明6G 的汞离子检测荧光探针分子。

优选地，所述步骤(1)中罗丹明6G、水合肼和甲醇的比例为3g:1mL:50mL，所 述第一洗脱剂为正己烷：二氯甲烷：甲醇体积比为10:4:1的混合物。

优选地，所述步骤(2)中罗丹明6G酰肼化合物和2-醛基-8-羟基喹啉以及冰醋酸的 摩尔比为3:2:0.1，所述溶剂为乙醇:乙醚体积比为1:1的混合物，所述第二洗脱剂为二 氯甲烷。

本发明第三方面涉及罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子用于水体样品、烟草样 品、活细胞内汞离子检测的用途。

优选地，所述活细胞为Spill2活细胞(斜纹夜蛾细胞)及活线虫体细胞。

本发明的有益效果：

1、本发明的基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子合成方法简单、收率高；

2、本发明的基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子激发和发射光谱在可见区， 对溶剂极性不敏感，并且化学稳定性好；

3、本发明的基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子含有多个可与汞离子发生络 合作用的胺基基团，可以形成多个氢键进而实现络合识别作用，对汞离子有很好的选择 性，对Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,Cu²⁺等常见金属离子及其阴离子具有很好的抗干扰能力；

4、本发明的基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子络合汞离子前后荧光发射约 有300倍的增长，检测灵敏度高，且分辨时间短，可应用于环境水体样品、烟草样品、 活细胞内的汞离子检测，具有广泛应用前景；

5、本发明基于罗丹明6G的汞离子检测荧光探针分子细胞渗透性好，对细胞本身毒 副作用小，可以实现活细胞内特别是Spill2活细胞(斜纹夜蛾细胞)及活线虫体细胞内 汞离子的检测。

附图说明