[发明专利]基于四苯基乙烯离子络合物的二价铜离子荧光探针及制备方法及用途

说明书

本发明公开了基于四苯基乙烯离子络合物的二价铜离子荧光探针及制备方法及用途，该探针用式(V)所示：本发明的荧光探针化学稳定性好，具有较高的固体荧光量子产率。在检测体系Cu²⁺的含量中可以表现出较高的选择性、较高的灵敏度，并且可达到瞬时响应。在一定铜离子浓度范围内，荧光强度呈线性变化，计算得到的检测限为12.60nM。本发明中的荧光探针与传统的荧光探针制备方法相比，具有操作简单、产率高、易于提纯、绿色环保等优点，便于大规模生产应用。

技术领域

本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及一种基于四苯基乙烯基离子络合物的Cu²⁺荧光探针的制备方法及其应用。

背景技术

铜离子作为重金属离子，是动植物生命体系中必要的微量金属离子，是继铁离子和锌离子之后的第三大必要微量元素，在生物体的基本生理过程中具有重要作用。但是，摄入的铜离子过多会对生命系统产生负面作用，成为生物体中的有害物质。根据世界卫生组织和环境保护署规定饮用水中铜离子的含量分别不得超过2.0mg/L和1.3mg/L，如果人体摄入过量的铜离子会导致神经性疾病的发生，如阿尔茨海默病，肌萎缩性脊髓侧索硬化症，门克斯综合征等；植物体内摄入过多的铜离子会影响必要养分的吸收、运输和积累的失调，生理受阻，发育停滞，甚至死亡。因此，研究高效、快速、可实际应用地检测铜离子具有重要价值和意义。

目前检测铜离子的方法最常用的是荧光光谱法，荧光分子探针具有高选择性、高灵敏度、可操作性强等优势，所以荧光分子探针是检测环境或生物体中重金属离子含量的理想工具。但是，大多数的传统有机发光材料在聚集态或固体状态下发光变弱或甚至不发光，这一现象被称为聚集发光猝灭(ACQ)，然而在实际应用中发光材料通常是在薄膜等固体状态下应用，这极大地限制了有机发光材料的应用范围。2001年，唐本忠课题组观察到了一个有趣的现象：一系列硅杂环戊二烯分子在溶液中不发光，而在聚集状态下发光增强，这一现象与传统荧光分子的ACQ现象完全不同，这一独特现象定义为聚集诱导发光(AIE)。

随后，越来越多的新型AIE体系被设计和研究起来，同时AIE分子在荧光分子探针领域得到了广泛研究与应用，如分析检测、生物传感器等。四苯基乙烯衍生物作为典型的AIE效应的荧光分子探针，发光性能良好且化学合成简单，在检测重金属离子、爆炸性气体、过氧化物、生命体中DNA序列等方面得到了深入研究与应用。以AIE体系检测铜离子的研究越来越多，主要机理包括荧光分子与铜离子的协同作用、以铜离子为催化剂的反应催化作用、纳米粒子吸收铜离子等。

然而大部分体系不但对铜离子的选择性和灵敏度未达到理性要求，而且合成方法复杂、繁琐，不适合应用于实际应用中。离子自组装是将具有相反电荷的功能基团通过静电相互作用以离子键的形式连接在一起，与化学合成法相比，离子自组装具有操作简便快捷、产率较高、通用性强等优点，是构建具有优异功能的超分子结构的理想手段。

在目前研究领域，以AIE离子络合物检测铜离子的研究还未报道，因此通过简单的离子自组装的方式构建新型的超分子AIE体系，可以高效快速地检测铜离子在理论研究和实际应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高灵敏度、高选择性的基于四苯基乙烯离子络合物的二价铜离子荧光探针。

本发明的第二个目的是提供一种通过离子自组装的、步骤简单、产率高的基于四苯基乙烯离子络合物的二价铜离子荧光探针的制备方法。

本发明的第三个目的是提供基于四苯基乙烯离子络合物的二价铜离子荧光探针的用途。

本发明的技术方案概述如下：

一种基于四苯基乙烯离子络合物的二价铜离子荧光探针，用式(V)所示：