[发明专利]一种基于发光增强的铁离子检测探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种基于发光增强的铁离子检测探针及其制备方法和应用。该荧光探针结构如式I所示，其以5‑硫代缩醛基水杨醛为原料，与肼发生缩合反应形成水杨醛吖嗪而成。本发明的探针光学性能稳定，对铁离子检测灵敏度高，检测下限低，检测限为2.35 nM，响应范围为0.08‑1μM。选择性好，对钡离子、钙离子、锂离子、镁离子、铵离子、镍离子、锌离子、汞离子、钴离子、铅离子等阳离子没有响应。且合成简单，条件温和，收率高。本发明的荧光分子探针在生物化学与环境化学中铁离子的检测等领域具有实际的应用价值。

技术领域

本发明涉及的是化学分析检测技术领域，具体涉及基于发光增强的铁离子检测探针及其制备方法和应用。

背景技术

铁是地壳中含量第二多的金属元素，也是体内含量最高的微量元素。铁元素是生命体内必须的元素之一，很多细胞水平的生物化学过程都需要铁离子的参与。因此，研究能够应用铁离子定性与定量分析的荧光分子探针具有重要的意义。因为铁离子是顺磁性的金属离子，与传统的荧光探针分子结合容易引起荧光淬灭，所以当前报道的多数铁离子荧光分子探针都是淬灭型的，荧光增强型的铁离子探针分子报道的较少。

随着科学的逐步发展，医学与生物领域科学迫切需要对铁离子具有选择性的＂开－关＂型或者比率型荧光分子探针。就目前铁离子探针的发展情况而言，还是缺乏能真正应用于实践的能够克服溶解性和专一性的的荧光探针，特别是能在水环境中工作的探针。因此设计合成新型的荧光增强型、可溶于水的铁离子探针就成为了一个亟待解决的任务。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种基于发光增强的铁离子检测探针及其制备方法和应用。

本发明的技术方案为：

一种基于发光增强的铁离子检测探针，具有式（I）所示的结构：

（I）。

上述的基于发光增强的铁离子检测探针的制备方法，包括如下步骤：

取化合物1、适量的肼溶于有机溶剂中，所述化合物1与肼物质的量之比为1:1-10:1，一定温度条件下搅拌0.5~2小时，固体完全析出，过滤，粗产物用无水乙醇重结晶，得到白色针状化合物I；即式（I）所示的铁离子检测探针。

以上各化合物均以反应式中各化合物下面序号加以区分。

进一步地，合成步骤中，化合物1和肼的物质的量之比优选为2:1。

进一步地，合成步骤中，所述的肼优选质量分数为80%的水合肼。

进一步地，合成步骤中，所述的有机溶剂优选无水乙醇。

上述的铁离子检测探针应用于铁离子检测的方法，包括如下步骤：

1）配制分散有荧光探针化合物I的THF-水混合溶液;

2）确定荧光探针分子的检测限；

3）绘制并计算溶液中铁离子的浓度；

4）确定荧光探针对阳离子的选择性。

更具体的检测方法如下：

1）配制荧光探针化合物I浓度为100 μmol/L的10% THF-水（即V_（THF）/V_（水）=10/90）混合溶液，得到荧光探针分子的水分散溶液；

2）取一系列1-3mL的荧光探针分子的水分散溶液，分别加入10-30 μL不同浓度的铁离子（0, 0.08, 0.1, 0.2, 0.5, 0.6, 0.8, 1 μmol/L），放置30~60分钟后，分别测量并计算出553 nm处的荧光强度，根据荧光强度与铁离子浓度的关系制作工作曲线；