[发明专利]一类含有萘甲氧基肼吡啶结构的铜离子荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一类含有萘甲氧基肼吡啶结构的铜离子荧光探针(NAMP)及其制备方法和应用。荧光探针NAMP的结构通式如(Ⅰ)所示；荧光探针NAMP是由6‑甲氧基‑2‑萘甲醛和2‑肼吡啶加热回流反应制备而成；荧光探针NAMP表现出了较好的铜离子选择性和抗其他金属离子干扰性，呈现出对水体中铜离子的高灵敏检测，检测限达到5nM，呈现出对活细胞中铜离子的高灵敏检测，具有较好的细胞通透性、较好的稳定性、较好的溶解性和生物兼容性。

技术领域

本发明属于铜离子快速荧光检测技术领域，具体涉及一类含有萘甲氧基肼吡啶结构的铜离子荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

铜离子是一种常见的环境污染物，当铜在体内蓄积到一定程度后即可对人体健康产生危害。人体吸入过量铜，表现为威尔逊(Wilson)症，这是一种染色体隐性疾病，可能是由于体内重要器官如肝、肾、脑沉积过量的铜而引起的。皮肤接触铜化合物可发生皮炎和湿疹，在接触高浓度铜化合物时可发生皮肤坏死。眼接触铜盐可发生结膜炎和眼睑水肿，严重者可发生眼浑浊和溃疡。

铜对水生生物的毒性也很大。海水重金属离子Cu²⁺含量超过一定浓度便会引起文昌鱼中毒，使其身体渐成弯曲状而死亡。水环境中的Cu²⁺会对日本沼虾摄食率及体内碱性磷酸酶、胃蛋白酶和类胰蛋白酶造成影响。Cu²⁺对肝胰腺中碱性磷酸酶的影响：水环境中外加低浓度的Cu²⁺(2～4μg/L)时可激活消化道中胃蛋白酶和类胰蛋白酶的活性，但高浓度(8μg/L)时则有抑制作用，Cu²⁺可使肝脏溶酶体膜磷脂发生氧化反应，导致溶酶体膜破裂，水解酶大量释放，而引起肝组织坏死。重金属进入水体后，将对水生动物的生长发育、生理代谢过程产生一系列的影响。Zn、Cu、Mn这些金属的积累对鱼的性别、身长等有影响。此外，重金属还将影响到水生动物的遗传表达。Cu、Zn、Pb、Cd等的混合重金属离子会对鲫鱼DNA合成的抑制。

铜在许多受毒害的植物中均有发现必需养分的吸收、运输和积累的失调。铜中毒的植物会出现缺铁失绿。高浓度铜离子还会引起过氧化作用损伤类囊体膜，也会导致失绿。另外铜还会抑制亚硝酸还原酶的活性，从而影响氮的吸收利用。重金属胁迫对植物的光合作用都有抑制作用，并且降低效应与重金属胁迫程度是相关的。低浓度下叶绿体的基粒片层开始变稀疏，层次减少，随浓度升高，基粒片层消失，叶绿体功能受到破坏，重金属对叶片色素产生了明显的抑制效应。

现有检测铜离子的技术缺少灵敏度，需要设备复杂。本发明可现场检测，操作简单、检测快速、灵敏度高，同时检测条件温和，具有较好的选择性，旨在为铜离子的荧光检测技术提供更多的技术支持。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一类含有萘甲氧基肼吡啶结构的铜离子荧光探针及其制备方法和应用，该铜离子荧光探针可以快速响应、高灵敏度检测水体和细胞内铜离子。

本发明采用的技术方案为：

一类含有萘甲氧基肼吡啶结构的铜离子荧光探针具有如(Ⅰ)所示的结构通式：

上述的一类含有萘甲氧基肼吡啶结构的铜离子荧光探针的制备方法，包括如下步骤：将6-甲氧基-2-萘甲醛和2-肼吡啶加入到20mL乙醇中，加热回流反应30min，再加入10mL乙醇继续加热回流反应1h，然后每隔20min加入10mL甲醇，继续加热回流反应，直至生成黄色絮状物，且反应物反应完全，结束反应，冷却至室温，旋转蒸发至剩余1mL液体，抽滤，用乙醇冲洗滤饼，干燥滤饼，得到的淡黄色固体粉末即为含有萘甲氧基肼吡啶结构的铜离子荧光探针。

进一步的，上述的制备方法，所述的6-甲氧基-2-萘甲醛和2-肼吡啶的摩尔比为1:1。

进一步的，上述的制备方法，所述的加热回流反应的温度为80℃。

进一步的，上述的制备方法，所述的干燥温度为60℃。