[发明专利]三苯胺基甲基吡啶盐及合成方法以及对CN-的识别和生物成像应用

说明书

本发明公开三苯胺基甲基吡啶盐及合成方法以及对CNsupgt;‑/supgt;的识别和生物成像应用，由碘甲烷和4‑甲基吡啶合成中间体甲基吡啶盐；由苯并噻二唑的三苯胺基醛、正丁醇和甲基吡啶盐合成三苯胺基甲基吡啶盐TPA‑BTD‑Py；以三苯胺基甲基吡啶盐为探针，探针的荧光强度随着CNsupgt;‑/supgt;浓度增加；细胞内的荧光强度随着CNsupgt;‑/supgt;浓度增加而增强，在细胞内实现对CNsupgt;‑/supgt;的成像监测。采用紫外‑可见吸收光谱和荧光光谱研究TPA‑BTD‑Py探针对CNsupgt;－/supgt;的特异性响应，同时研究了其在细胞内对氰化物的生物成像监测，结果发现其对氰化物的荧光响应呈现“Turn‑on”型，很好地降低了其它因素的干扰，选择性高，并且在细胞内呈现良好的荧光增强性能。

技术领域

本发明涉及CN^-检测技术领域。具体地说是三苯胺基甲基吡啶盐及合成方法以及对CN^-的识别和生物成像应用。

背景技术

氰化物是一种广泛存在于自然界中的剧毒物质。含有氰化物的植物至少有2000多种，其中果核类约1000多种。菊科、豆科、亚麻科和蔷薇科等。CN^－是重要的阴离子广泛应用于合成纤维，树脂，除草剂，冶金，电镀，塑料制造，钢铁，石油，化工等方面。在人体中氰化物可以在吞噬过程中产生用于杀菌消毒，最典型的在白细胞中HCN的产生是由髓过氧化物酶介导的甘氨酸或n-末端糖基肽氧化氯化得到的二氯氨基酸降解得到的，用于防御细菌真菌和其他病原体。氰化物可经呼吸道、皮肤和眼睛接触和食入等方式进入人体并且极易被人体的肺、胃、肠道吸收进而影响生物体的内部循环。少量的氰化物是可以通过人体代谢排出的，由人体代谢产生的亚硫酸盐能与由β-巯基丙酮酸产生的硫反应生成硫代硫酸盐，在硫氰生成酶的作用下硫代硫酸盐与氰根反应生成硫氰化物，继而随尿液排出。但如果CN^－或氰化物的摄入量达到一定的量时人体无法进行体内解毒，那么就会出现中毒现象甚至导致死亡。世界卫生组织规定饮用水中氰化物含量最高浓度为1.9μM，我国饮用水中规定氰化物的含量不得高于0.05mg/L。因此，设计能用于灵敏检测氰化物的传感分子，构建化学传感方法，对于氰化物的检测、医疗诊断、食品安全及生态环保等方面具有重要意义。

常用来测定氰化物的方法包括化学滴定法、电化学分析法、分光光度法、色谱法、原子吸收光谱法、毛细管电泳及化学传感法等。其中，化学传感器是现代传感器技术的一个重要分支，近年来，随着环境化学、分析化学逐渐进入研究的前沿领域，设计和使用化学传感器对物质进行特异性识别已经成为一个研究热点，这类化学传感器在食品检测、医疗安全、环境监测等方面有着广泛的应用。化学传感器的种类十分丰富，基于其工作原理可分为电化学传感器、电气传感器、热/质量/磁化学传感器及光化学传感器等。荧光化学传感器检测法(Fluorescence Chemical Sensor)是基于待测物质与荧光探针分子之间的相互作用引起探针荧光强度的增强或减弱及荧光探针分子的发射波长的变化来实现对被测物质的检测，并将被测物质的化学信息转变为分析仪器易检测到的荧光信号的一种分析测量方法。而利用荧光响应信号用于氰化物的检测具有开启型(Turn-on)和猝灭型(Turn-off)两种，前者更能消除由于实验条件、干扰离子等的影响，从而呈现优良的特异性。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种对CN^-灵敏度高、选择性强的三苯胺基甲基吡啶盐及合成方法以及对CN-的识别和生物成像应用。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

三苯胺基甲基吡啶盐，如下所示：

三苯胺基甲基吡啶盐的合成方法，包括如下步骤：

(1)由碘甲烷和4-甲基吡啶合成如下所示的中间体甲基吡啶盐Py：