[发明专利]一种于极端pH条件下检测铜离子的荧光探针、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种于极端pH条件下检测铜离子的荧光探针、制备方法及其应用，制备方法为：将8‑羟基喹啉‑5‑醛BODIPY和1‑(6‑(氯甲基)吡啶‑2‑基)‑N,N‑二(吡啶‑2‑亚甲基)甲胺溶解于乙腈中，搅拌至溶解后加入碳酸钾，混合物加热至回流反应7～9小时，TLC监测反应进程，判断反应终止；反应结束后，反应液经过过滤、除溶剂，残留物用硅胶柱层析色谱分离纯化，即得。本发明提高了检测的专一性和稳定性，灵敏度高，抗干扰性强，适用的pH范围广，荧光探针同Cusupgt;2+/supgt;作用前后溶液变化明显，裸眼识别效果好。

技术领域

本发明属于化学分析检测及生物分析检测技术领域，涉及一种于极端pH条件下检测铜离子的荧光探针、制备方法及其应用。

背景技术

铜离子(Cu²⁺)往往参与生命体的多种生理过程，其含量的或多或少对生命体的健康都起着至关重要的作用。因此，对于铜离子的识别检测也早已经引起了广泛的关注。目前，可实现铜离子检测的方法主要包括原子荧光光谱法(AFS)和吸收光谱法(AAS)，电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和质谱法(ICP-MS)等，但这些检测方法往往需要精密的仪器设备，会导致在实际检测时出现操作繁琐、高成本以及样品损耗等缺点，而荧光探针检测技术因具有灵敏度高、检测限低、操作简便和样品保真等优点广泛用于铜离子的识别检测。

目前，检测铜离子的荧光探针种类繁多，但绝大多数都会受到一定pH范围的影响，那么在极端pH条件下使用时就会受到限制，诸如工业废水、胃酸，大肠杆菌和溶酶体等体系，同时pH也成为了实际测试中的干扰因素之一。pH范围会限制荧光探针分子的检测主要是由于破坏了荧光探针的分子结构，失去了与铜离子的配位，大多数荧光探针都是由于荧光基团的结构在强酸或强碱条件下不稳定，容易发生开环或水解等反应，打破传感机理。

申请号201910403377.4的中国专利，公开了一种苯并咪唑基取代的喹啉酮类荧光探针及其制备方法和应用，该技术中的荧光探针同Cu²⁺配位后的荧光发射波长为468nm，在实际应用中容易受到背景荧光的干扰，尤其是在细胞内部进行识别检测时，从而干扰检测结果，使检测结果失真；此外，荧光探针同Cu²⁺作用前后，溶液的颜色变化并不是十分明显，裸眼识别效果差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种于极端pH条件下检测铜离子的荧光探针，提高了检测的专一性和稳定性，灵敏度高，抗干扰性强，适用的pH范围广，荧光探针同Cu²⁺作用前后溶液变化明显，裸眼识别效果好，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的另一目的是，提供一种于极端pH条件下检测铜离子的荧光探针的制备方法，操作简便。

本发明的另一目的是，提供一种于极端pH条件下检测铜离子的荧光探针的应用。

本发明所采用的技术方案是，一方面，提供一种于极端pH条件下检测铜离子的荧光探针，所述荧光探针的结构式为：

另一方面，提供一种于极端pH条件下检测铜离子的荧光探针的制备方法，具体步骤为：

将8-羟基喹啉-5-醛BODIPY和1-(6-(氯甲基)吡啶-2-基)-N,N-二(吡啶-2-亚甲基)甲胺溶解于乙腈中，8-羟基喹啉-5-醛BODIPY和1-(6-(氯甲基)吡啶-2-基)-N,N-二(吡啶-2-亚甲基)甲胺的物质的量之比为1:1～1:1.5，搅拌至溶解后加入碳酸钾，碳酸钾与8-羟基喹啉-5-醛BODIPY的物质的量比是1:3～1:4；混合物加热至回流反应7～9小时，TLC监测反应进程，判断反应终止；反应结束后，反应液经过过滤、除溶剂，残留物用硅胶柱层析色谱分离纯化，即得。

进一步的，所述8-羟基喹啉-5-醛BODIPY的制备方法：