[发明专利]一种硫负离子荧光探针材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种硫负离子荧光探针材料，其具有以下结构通式：其中，R1和R2独立地选自C1‑C22的烷基，所述烷基选自直链烷基或支链烷基。本发明的有益效果在于：1.本发明所得的硫负离子荧光探针材料具有良好的水溶性，因此可以在较宽的近红外区域实现发光；2.本发明所得的硫负离子荧光探针材料，成功地应用于活细胞和斑马鱼幼虫中的硫化物阴离子检测，可以观察到明显的荧光识别现象，具有高选择性、高灵敏度以及快速响应的特点。

技术领域

本发明属于新材料领域，具体涉及一种硫负离子荧光探针材料及其制备方法和应用。

背景技术

硫负离子是生物系统中常见的副产物，其是通过厌氧细菌微生物还原硫酸盐并在肉类蛋白质中形成含硫氨基酸而产生的。硫负离子广泛用于工业过程中，其作用包括转化为硫和硫酸、染料和化妆品的制备、木浆的生产等。然而，硫负离子具有较强的毒性，即使在低浓度下也被认为是有毒的常见阴离子之一。若在水中浓度过高，可能会引起粘膜刺激，昏迷和呼吸麻痹。因此，有必要通过有效的手段，来检测水性介质和生物系统中的硫负离子。

传统的用于检测硫负离子的方法，包括滴定法、荧光法、分光光度法等。与传统的方法相比，荧光探针具有灵敏度高、操作方便、响应速度快等优势。在近期的相关技术中，已经报道了许多基于支架的硫负离子的荧光探针，包括香豆素、异腈、氟硼吡咯、季吡啶盐、半胱氨酸、苯并吡喃二甲腈、萘乙酰胺等。

然而，由于硫负离子的强水合特性，会削弱传感器与目标阴离子之间的相互作用。上述物质所形成的硫负离子的荧光探针，应用于期望获得高选择性、高灵敏度的荧光传感器中，仍然存在较大难度和挑战；此外，为了获得最佳的检测效果，非常需要在水性介质中用于硫负离子的快速响应的特性，而上述物质作为硫负离子的荧光探针时，在这一特性上也有欠缺。

因此，亟需找到一种新材料，其应用于硫负离子荧光探针材料上形成硫负离子的荧光探针，能够具有高选择性、高灵敏度以及快速响应的特点。

发明内容

本发明公开了一种硫负离子荧光探针材料，具有高选择性、高灵敏度以及快速响应的特点。本发明还公开了上述硫负离子荧光探针材料的制备方法以及在生物成像中的应用。

本发明的一个目的在于提供一种硫负离子荧光探针材料，其通过以下技术手段得以实现：

一种硫负离子荧光探针材料，所述硫负离子荧光探针材料具有以下结构通式：

其中，R1和R2独立地选自C1-C22的烷基，

所述烷基选自直链烷基或支链烷基。

该硫负离子荧光探针材料的分子结构设计中，席夫碱可以对硫负离子形成特异性识别，其机理为亲电加成；酚羟基可以为硫负离子荧光探针材料提供良好的水溶性；噻唑、乙烯氰基通过分子间电荷转移效应形成红色荧光。

其对S^2-具有特异识别性，在纯水溶液状态下具有良好的荧光效果和特异选择性。应用于活细胞和斑马鱼幼虫中的硫化物阴离子检测，可以通过肉眼观察到明显的荧光识别现象。

进一步地，所述R1和所述R2均为甲基。

本发明的另一个目的在于提供上述硫负离子荧光探针材料的制备方法，其通过以下技术手段得以实现：

上述硫负离子荧光探针材料的制备方法，其包括如下步骤：

S1.将单体A和对羟基苯甲醛溶于醇中，加入哌啶和酸，回流反应，然后将混合物倒入水中，过滤后取滤渣并提纯，得到化合物1；

S2.将所述化合物1溶于三氟乙酸中，然后加入六亚甲基四胺，回流反应，然后将混合物倒入水中，过滤后取滤渣并提纯，得到化合物2；

S3.将化合物2和苯并[d]噻唑-2-胺溶于醇中，回流反应，然后将混合物提纯，得到产物；