[发明专利]基于糖氧苷类荧光探针、合成方法及其应用

说明书

本发明公开了一种基于糖氧苷类荧光探针、合成方法及其应用。所述的荧光探针经过四步反应得到，具有反应原料廉价易得，反应步骤少，产率高等特点。本发明揭示了所述基于糖氧苷荧光探针的多种用途，包括：1.铁离子的检测，由于该荧光探针为螺环结构无荧光，而在加入铁离子后，发射出强烈的红色荧光；2.Job’s Plot曲线，利用Job’s Plot分析该探针对铁离子的结合比。3.离子竞争实验，探讨了其它几种常见的阳离子存在下，探针的竞争性。

技术领域

本发明涉及一种基于糖氧苷的荧光探针及其制备方法和用途，具体的说，涉及一种具有罗丹明B结构的糖氧苷类荧光探针化合物、合成方法及其应用。

背景技术

铁作为生物系统中最基本的元素之一，在动植物的生物系统中起着举足轻重的作用。铁离子作为辅因子广泛存在于蛋白质和酶中，如氧化还原催化剂。铁离子的缺乏和过量都将导致生命系统的紊乱，所以体内外对铁离子的检测非常重要。铁离子因为其顺磁性的特点而会淬灭荧光，这使通过荧光信号来检测铁离子非常难。

碳水化合物又叫做糖类化合物，是多羟基醛、多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称，一般由碳、氢、氧三种元素组成。近年来，随着现代分离、分析技术的进步及生物学研究的不断深入，人们对糖类化合物的重要性有了越来越多的认识，解决了糖类复杂结构的鉴定难题。糖由于其天然高水溶性、低毒性和高生物相容性，常被用于设计合成羰基荧光探针，对于发展糖类探针具有重要的意义。

氧杂蒽类中的罗丹明系列衍生物，具有激发和发射波长在可见光区，较高的荧光量子产率，较大的摩尔消光系数等优点。罗丹明因其内酯环结构的“开-闭”环平衡体系可以形成良好的荧光开关，而成为目前使用最广泛的探针之一。罗丹明类荧光探针通常是无色的，并且是无荧光的，当加入分析物时，螺环打开，颜色变成粉红色并释放出强荧光，所以常被用作生物及化学工程方面的“裸眼”探针。

近年来，基于罗丹明的“开-闭”环机理识别金属离子的光学传感器技术由于其优异的选择性和高灵敏度等特点而被广泛用于金属离子检测、荧光免疫分析和细胞成像等领域。可用于铁离子识别的光学传感器虽然已有一些报道，如Xiang等人(Organic Letters,2006,8(8):1549-1552.)报道了一种含有双罗丹明B基团的Fe³⁺光学传感器，由于其分子量大，同时水溶性差的特点，而被用于乙醇中离子的检测；Tea和Bae(Tetrahedron Letters,2007,48(31):5389-5392.)设计合成了一个基于罗丹明的荧光物质，该物质在甲醇和乙腈1:1(v/v)体系中对Fe³⁺有较高的灵敏度和选择性；Kim等人(Chemical Communications,2010,46(9):1407-1409.)将罗丹明6G与2-羟基-5-硝基苯甲醛通过可水解的亚胺键连接在一起，用于水溶液中Fe³⁺的检测，但是其检出限是0.1mM。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于糖氧苷的荧光探针及其制备方法。

本发明的另一目的是将该荧光探针应用于铁离子的检测。

实现本发明的技术解决方案是：一种基于糖氧苷的荧光探针，所述荧光探针具有如下结构：

上述目标化合物RDG1的合成，包括如下步骤：

罗丹明B异羟肟酸，碳酸钾加入到干燥丙酮中，向该溶液中缓慢滴加四乙酰基-1-溴-α-D-吡喃葡萄糖的丙酮溶液，溶液搅拌过夜，浓缩，柱层析得到目标化合物RDG1，其中，罗丹明B异羟肟酸结构如下：

进一步的，罗丹明B异羟肟酸与碳酸钾的摩尔比为1:3—1:4，碳酸钾与四乙酰基-1-溴-α-D-吡喃葡萄糖的摩尔比为1:1-1:1.2。

进一步的，柱层析中石油醚与乙酸乙酯的体积比为6:1-3:1。