本發(fā)明涉及的是化學(xué)分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反應(yīng)型pH值分子探針的制備方法和該分子在檢測(cè)pH值方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行或完成、生物體內(nèi)許多重要生理過(guò)程都與pH值密切相關(guān)。因此pH值的精確測(cè)量對(duì)化學(xué)和生物學(xué)研究都非常重要?，F(xiàn)有的pH值測(cè)量方法最常用的是玻璃電極法。由于玻璃電極法存在受電化學(xué)干擾、金屬離子干擾，易機(jī)械損傷，對(duì)細(xì)胞破壞等缺點(diǎn)，存在強(qiáng)酸強(qiáng)堿測(cè)定時(shí)較大誤差，以及不適于活體pH檢測(cè)等缺陷。熒光光譜法也應(yīng)用于pH值測(cè)定中，它是一種基于光學(xué)信號(hào)建立的的檢測(cè)方法，具有靈敏度高、選擇性好、能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)原位檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)受到較高重視。

現(xiàn)有技術(shù)中，pH熒光探針普遍存在的問(wèn)題是雖然其對(duì)氫氧根離子的響應(yīng)范圍寬，多的可達(dá)7個(gè)pH單位，通常只應(yīng)用于pH值6-8的生理pH檢測(cè)，對(duì)于很多強(qiáng)堿性環(huán)境的檢測(cè)，存在著靈敏度低、選擇性差、容易受到金屬離子的干擾等缺陷。因此，發(fā)展一種不易受金屬離子干擾、窄響應(yīng)范圍、可用于測(cè)定強(qiáng)堿pH范圍的熒光探針仍是一個(gè)重要的研究方向。

一種苝酰亞胺類化合物作為堿性pH值探針，結(jié)構(gòu)式如下：

該探針根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道合成方法合成所得，已經(jīng)通過(guò)核磁共振氫譜等手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)證。該探針制備簡(jiǎn)單、易得，并且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種合成簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和、成本較低的pH值探針的合成方法；目的之二是提供一種選擇性好、靈敏度高、水溶性好的pH值的熒光探針。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基于該探針的pH值測(cè)定方法。

本發(fā)明解決問(wèn)題采用的技術(shù)方案為：一種pH值的分子探針的分子結(jié)構(gòu)式：

本發(fā)明的化合物的合成路線如下：

本發(fā)明pH值分子探針的具體特征如下：

該分子探針在PBS磷酸緩沖液，pH = 7. 0)和乙腈混合溶液(體積比為90:10)中的溶解性較好，最大吸收波長(zhǎng)為515 nm，熒光信號(hào)較弱，溶液顏色為粉紅色。加入氫氧根后，發(fā)生取代反應(yīng)，氫氧根替換探針?lè)肿拥南趸鶊F(tuán)，生成苝酚化合物。隨著pH值的變大，酚羥基轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)供電的酚氧負(fù)離子，整個(gè)分子吸收波長(zhǎng)大范圍紅移，685 nm處產(chǎn)生一個(gè)新的吸收峰，溶液顏色由粉紅色變?yōu)槿庋劭梢?jiàn)的綠色。而加入其他離子的測(cè)試體系無(wú)明顯的顏色和光譜變化，表明探針?lè)肿涌梢赃x擇性識(shí)別氫氧根。。

本發(fā)明所述的探針?lè)肿釉弦椎茫铣僧a(chǎn)率較高，光學(xué)性能穩(wěn)定，靈敏度較高，水溶性較好，對(duì)pH值識(shí)別能力強(qiáng)，響應(yīng)速度較快。因此該類型探針在生物化學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的分子探針在堿性條件下紫外吸收光譜的變化情況，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)，縱坐標(biāo)為吸收強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：中間體1的合成

稱取3.82 g苝四甲酸二酐和3 mL環(huán)己胺溶于100 mL DMF，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流攪拌8小時(shí)。待反應(yīng)完全后冷卻至室溫，析出大量固體，分別用蒸餾水、5%KOH溶液、乙醇溶液洗滌三次，得暗紅色固體，產(chǎn)率91%。核磁質(zhì)譜表征如下：¹H NMR (CDCl₃), δ ppm: 8.01 (d, J = 10.8 Hz, 4H), 7.83 (d, J = 10.8 Hz, 4H), 5.01 (m, 2H), 2.53 (m, 4H), 1.92 (m, 4H), 1.75 (m, 6H), 1.44 (m, 6H)。

實(shí)施例2：分子熒光探針的制備

量取1.0g中間體1，1.2g硝酸鈰銨和3.0mL發(fā)煙硝酸溶于100mL二氯甲烷中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)12小時(shí)。用10％KOH中和至中性，二氯甲烷萃取，干燥，旋干，以二氯甲烷為洗脫液，經(jīng)硅膠色譜柱提純得0.67g暗紅色固體。¹H NMR(CDCl₃),δppm:8.74(d,J＝6.4Hz,1H),8.62-8.69(m,4H),8.55(d,J＝6.0Hz,1H),8.18(d,J＝6.0Hz,1H),5.00(m,2H),2.54(m,4H),1.47-1.91(m,14H),1.34(m,2H)。