一種pH熒光化學(xué)傳感器及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種熒光化學(xué)傳感器，其包括聯(lián)吡啶分子骨架、氫離子鍵合單元、和異硫氰酸酯熒光素?zé)晒鈭F。本發(fā)明還提供了pH熒光化學(xué)傳感器的制備方法，pH熒光化學(xué)傳感器在檢測溶液氫離子的應(yīng)用，及在細胞成像及細胞內(nèi)環(huán)境下pH檢測的應(yīng)用。本發(fā)明提供了異硫氰酸熒光素酯在制備pH熒光化學(xué)傳感器中的應(yīng)用。本發(fā)明的pH熒光化學(xué)傳感器為一種以聯(lián)吡啶分子骨架為基礎(chǔ)，同時引入一個氨基和一個熒光團，可對細胞內(nèi)的pH變化做出響應(yīng)，本發(fā)明提供了異硫氰酸酯熒光素新的應(yīng)用途徑。
【專利說明】一種pH熒光化學(xué)傳感器及其合成方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物化學(xué)材料領(lǐng)域，涉及一種PH熒光化學(xué)傳感器及其合成方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]pH值是水溶液最重要的物理化學(xué)參數(shù)之一，凡涉及水及溶液的自然現(xiàn)象、化學(xué)變化以及生產(chǎn)過程都與PH有關(guān)。在生物體系中，pH值在一些生理過程中發(fā)揮著重要的作用，比如細胞的增值、酶的活性、離子傳輸、癌細胞的生存狀態(tài)等等(J.Am.Chem.Soc.,2009,131,3016 ；Chem.Rev.，2010，5，2709)。因此，pH值的測定一直以來就是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、臨床醫(yī)學(xué)及環(huán)境保護與監(jiān)測等領(lǐng)域必不可少的工作。PH玻璃電極因存在阻抗高，較難微型化、較易破損、不能用于含HF溶液pH測定，存在“鈉誤差”和“酸誤差”等缺陷，使它在細胞內(nèi)的PH值檢測和細胞成像研究方面的應(yīng)用受到了限制。與電化學(xué)檢測方法相比，基于熒光探針的光學(xué)檢測方法就克服了以上缺點(Chem Rev.，1997，97，1515 ；Chem Rev.，2003，103，4419.)。熒光傳感器因具有靈敏度高，選擇性好，檢測限低，儀器操作簡單等優(yōu)點受到了廣大科研工作者的青瞇(Chem Commun.，2008，45，5915 ;Inorg Chem.,2010,49,10753 ；AnalBioanal Chem.,2005,383,349 ；Chem Soc Rev.,2011,40,79.) ? 目前，文獻報道的 pH 化學(xué)傳感器只有為數(shù)不多的可用于定量檢測和細胞成像(J.Am.Chem.Soc.，2010，132，13951 ；J.Mater.Chem., 2011, 21,4056.)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種生物相容性好、具有特定光學(xué)響應(yīng)的高靈敏PH熒光化學(xué)傳感器。本發(fā)明的pH熒光化學(xué)傳感器結(jié)構(gòu)中引入了聯(lián)吡啶基團和異硫氰酸酯突光素(Fluorescein isothiocyanate isomer I,FITC),聯(lián)吡唳基團上含有N原子，易質(zhì)子化，作為鍵合基，F(xiàn)ITC作為熒光團，具有水溶性好、量子產(chǎn)率高、熒光響應(yīng)靈敏等優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明高靈敏的pH熒光化學(xué)傳感器，包括聯(lián)吡啶分子骨架、氫離子鍵合單元、和信號傳輸單元異硫氰酸酯熒光素?zé)晒鈭F；其中，所述PH熒光化學(xué)傳感器如式(I)所示:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種PH熒光化學(xué)傳感器，其特征在于，包括聯(lián)吡啶分子骨架、氫離子鍵合單元、和異硫氰酸酯熒光素?zé)晒鈭F；所述的PH熒光化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)式(I )如下:
2.如權(quán)利要求1所述的pH熒光化學(xué)傳感器，其特征在于，R為異硫氰酸酯熒光素、蒽、芘，或著它們的衍生物。
3.一種pH熒光化學(xué)傳感器的制備方法，其特征在于，以聯(lián)吡啶分子為分子骨架，在其四位上分別引入氨基、熒光素基，以所述聯(lián)吡啶分子上的兩個氮原子和氨基為鍵合位點，以熒光素基為信號單元，合成如權(quán)利要求1所述的PH熒光化學(xué)傳感器； 其反應(yīng)路線如下:
4.如權(quán)利要求3所述的pH熒光化學(xué)傳感器的制備方法，其特征在于，在所述反應(yīng)路線第一步中，以二甲基亞砜作為反應(yīng)溶劑，在室溫條件下反應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的pH熒光化學(xué)傳感器在檢測溶液氫離子的應(yīng)用。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，在pH6.50-8.00范圍內(nèi)，所述pH熒光化學(xué)傳感器定量傳感溶液 PH 值，不受 Hg2+、Cu2+、Ag+、Ni2+、Cd2+、Zn2+、Fe3+、Mg2+、Na+ 和 Cl—、Br\F、H2PO4、HSO4 的干擾。
7.如權(quán)利要求1所述的pH熒光化學(xué)傳感器在細胞成像及細胞內(nèi)環(huán)境下pH檢測的應(yīng)用。
8.異硫氰酸熒光素酯在制備pH熒光化學(xué)傳感器中的應(yīng)用。
【文檔編號】C07D405/14GK103896928SQ201210587177
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】劉順英, 吳獻榮, 謝葉歸, 王冬偉, 胡文浩 申請人:華東師范大學(xué)