[发明专利]一种检测汞离子的对称双罗丹明B荧光探针及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于荧光探针及其制备领域，特别涉及一种检测汞离子的对称双罗丹明B荧光探针及其制备方法。

背景技术

以汞、铅、镉等重金属离子为代表的有毒重金属污染是目前环境污染中面临的重大污染源之一。作为典型的有毒重金属，汞离子可造成生物体神经系统的永久性损伤，因此发展可应用于生理环境中检测汞离子的简单、快速、灵敏的检测方法显然具有重要意义。荧光探针法具有简单、快速、灵敏度高、选择性好和易于实现自动化与可视化成像等特点而备受关注。近年来基于小分子荧光探针法检测汞离子已有大量报道（Chem.Rev.2008,108,3443-3480），但由于汞离子固有的猝灭荧光发射的性质，一般设计的荧光探针均是基于荧光猝灭机理，因此发展荧光增强型荧光探针依然具有一定挑战性。对于应用于生理环境的荧光探针，不仅要求其应在生理酸度条件下工作，而且需要利于可见光激发以防止紫外光对细胞造成损伤。罗丹明B荧光染料具有荧光量子产率高、激发和发射波长均在可见区范围等优良的光物理性质，近年来基于其分子内螺环开-关机理发展荧光探针得到了广泛研究（Chem.Rev.,2012,112,1910-1956）。已报道的基于罗丹明B的汞离子荧光探针大多只能用于有机溶剂介质或含超过40%的有机溶剂的水溶液中工作（Dalton Trans.,2011,40,12578-12583;Dyes Pigm.,2013,98,42-50）。硫原子对汞离子具有强的亲和性，因此在罗丹明B荧光探针中引入硫原子可实现对汞离子的选择性识别。目前报道的含有硫原子的罗丹明B荧光探针主要利用了硫脲（J.Am.Chem.Soc.2006,128,14150-14155）和硫硫键的脱硫反应（Org.Biomol.Chem.,2009,7,660-664）、或含硫代酰肼（Org.Lett.2006,8,859-861）、硫代内酯（Chem.Commun.2008,1856-1858）、硝基苄基硫醚（2012,CN102603756A）为识别基团的荧光探针。本发明所涉及的荧光探针RBSRB与已报道的不同，是通过硫原子连接两个罗丹明B酰胺分子形成的对称双罗丹明B荧光探针，并且可应用于生理环境水溶液中汞离子的高选择性荧光检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测汞离子的对称双罗丹明B荧光探针及其制备方法，该方法制备的荧光探针是硫原子连接的对称双罗丹明B酰胺，实验过程中仅引入低于1%的乙醇作为共同溶剂；选择性高，对汞离子具有高度选择性，其它常见离子都无明显干扰；可在pH=7.4的生理环境条件下工作，具有应用于生物荧光成像的前景。

本发明的一种检测汞离子的对称双罗丹明B荧光探针，所述双罗丹明B荧光探针RBSRB的结构式为：

本发明的一种检测汞离子的对称双罗丹明B荧光探针的制备方法，包括：

（1）将罗丹明B和三氯氧磷加入溶剂中，在85-90℃回流反应20-24h，得到罗丹明B酰氯；其中罗丹明B、三氯氧磷、溶剂的质量体积比为0.49g：0.5ml：30ml；

（2）将上述罗丹明B酰氯和2-溴乙胺溶于溶剂中，室温条件下搅拌反应过夜，提纯，得到罗丹明B酰-2-溴乙胺；其中罗丹明B酰氯、2-溴乙胺、溶剂的质量体积比为0.5g：0.3g：30mL；

（3）将上述罗丹明B酰-2-溴乙胺和硫化钠加入溶剂中，80-85°C回流反应5-8h，提纯，即得对称双罗丹明B荧光探针RBSRB，其中罗丹明B酰-2-溴乙胺、硫化钠、溶剂的质量体积比为0.1g：0.5g：20ml。

所述步骤（1）中溶剂为二氯乙烷。

所述步骤（2）中溶剂为乙腈。

所述步骤（2）中提纯为硅胶柱色谱提纯，洗脱溶剂为体积比为1:1的正己烷和乙酸乙酯。

所述步骤（3）中溶剂为乙醇。

所述步骤（3）中提纯为硅胶柱色谱提纯，洗脱溶剂为体积比为5:1的正己烷和丙酮。

双罗丹明B荧光探针RBSRB检测方法为：将呈梯度变化的汞离子的水溶液分别加入荧光探针RBSRB的pH=7.4的Tris-HCl缓冲溶液中，以汞离子浓度为横坐标，荧光强度的变化为纵坐标作图，得到线性工作曲线，通过测定荧光强度即可从图中读出溶液中汞离子的含量，其中激发波长510nm，发射波长588nm。