一種硫化物熒光探針及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及到溶液中硫化物的分析檢測，具體的說是一種硫化物熒光探針及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 硫化物（H2S、HS' S2_)廣泛存在于人類的生存環(huán)境中。針對硫化物的研宄以前主 要集中在它的腐蝕性和毒害性。IOppm的硫化物就會引起人體的不適，250ppm的硫化物就 能導致。然而近幾年來，硫化氫被報道認為是繼NO和CO以后另一種重要的信號分子，它對 人體內(nèi)蛋白的作用可以調(diào)節(jié)人體的生理活動。比如，硫化氫可以通過提高神經(jīng)元細胞中的 N-甲基-D-天冬氨酸受體的活性或激活神經(jīng)觸碰周圍的星狀細胞調(diào)節(jié)觸碰活；通過活化鉀 離子通道舒張血管平滑肌。另外，硫化氫還可以調(diào)節(jié)胰島素的釋放、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激壓力和發(fā)炎 癥狀。
[0003] 硫化物的檢測分析方法包括傳統(tǒng)滴定法、電化學分析方法、離子選擇電極法、分光 光度法、熒光檢測法、電子鼻等方法。其中熒光檢測法具有檢測信號靈敏度高、選擇性好、檢 測時間短等優(yōu)點，是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ姆椒?。另外，借助熒光成像技術，可以直觀的 觀測到硫化物在溶液環(huán)境中的分布狀態(tài)，對研宄生命科學具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于保護一種硫化物熒光探針及其制備方法。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0006] -種硫化物熒光探針，熒光探針結構如式一所示：
[0007]
[0008] 硫化物熒光探針的制備方法：
[0009] (1)采用近紅外熒光染料IR 780碘化物（11-氯-1，1'-二正丙基-3, 3, 3'，3'-四 甲基-10, 12-三亞甲基吲哚三碳花青碘鹽）為原料，將原料和間苯二酚溶解在DMF溶劑中 混合均勻，而后向混合液中加入三乙胺溶液，在40-70°C下反應時間為4-8小時，得到式二 所示的熒光染料化合物；
[0010] 其中，間苯二酚、IR 780碘化物與三乙胺的摩爾比為3. 0-3. 5 :1 :3. 0-4. 5。
[0011] (2)將上述所得式二所示的熒光染料化合物與1-溴-2, 4二硝基苯以及無水碳酸 鉀按摩爾比為1:2-3:2-3的比例混合，混合后溶于DMF中，于90-100°C下反應時間為4-8小 時，即得到式一所示熒光探針；
[0012]
[0013] 所述步驟（2)所得產(chǎn)物采用乙酸乙酯萃取，然后經(jīng)硫酸鎂干燥，干燥后經(jīng)硅膠層 析柱提純，洗脫液為體積比為3-5:1比例混合的甲醇和乙酸乙酯。
[0014] 所述探針用于水溶液或生物體內(nèi)溶液環(huán)境中硫化物的分析檢測中。
[0015] 所述探針用乙醇和水的混合液分散；其中混合液中乙醇和水體積比例為2-5:1， 熒光探針的濃度為1 μ M。
[0016] 采用乙醇和水的混合液分散后，用于水溶液或生物體內(nèi)溶液環(huán)境中硫化物的分析 檢測。
[0017] 本發(fā)明所具有的優(yōu)點：
[0018] 本發(fā)明保護的硫化物熒光探針合成過程簡單，具有對硫化物的信號響應靈敏，選 擇性高等優(yōu)點。同時該熒光探針的發(fā)射波長位于近紅外波段，受環(huán)境因素影響小。
【附圖說明】
[0019] 圖1.為本發(fā)明實施例提供了硫化物熒光探針的合成路線。
[0020] 圖2為本發(fā)明實施例提供了硫化物熒光探針的熒光特性。
【具體實施方式】
[0021] 下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0022] 本發(fā)明式一化合物，是由商品化熒光染料IR 780碘化物改性制得，制備過程包括 以下兩步：1)加入摩爾比為3. 0-3.5 :1的間苯二酚與IR 780碘化物（11-氯-1，Γ-二正丙 基-3, 3, 3'，3'-四甲基-10, 12-三亞甲基吲哚三碳花青碘鹽）于DMF中，混合均勻后加入 三乙胺溶液（三乙胺與DMF的體積比為2-5:1)?；旌衔锶芤涸诘獨獗Ｗo下升溫至40-70°C 反應4-8小時。過濾，提純后得到中間產(chǎn)物熒光染料；2)將摩爾比為1:2-3:2-3的熒光染 料、1-溴-2, 4二硝基苯與無水碳酸鉀溶于DMF溶液中?；旌暇鶆蚝?，在氮氣保護下，升溫至 90-KKTC反應4-8小時。經(jīng)萃取、干燥以及提純后得到最終產(chǎn)物。
[0023] 實施例1
[0024] 將摩爾比為3. 0 :1的間苯二酚與IR 780碘化物混合于DMF中，加入三乙胺液 體（三乙胺與DMF的體積比為3:1)，混合物在室溫下攪拌均勻后升溫至50攝氏度反應 4小時。通過減壓蒸餾去除溶液中的溶液，將得到的混合產(chǎn)物通過快速硅膠層析柱分離 產(chǎn)物（采用甲醇為洗脫液），收集藍綠色洗脫液，并經(jīng)旋蒸干燥后，得到中間產(chǎn)物熒光染 料（核磁共振表征結果NMR (600MHz，MeOD) δ 8· 77 (d，J = 14. 8Hz，1H)，7· 66 (d，J = 7. 4Hz, 1H), 7. 55-7. 51 (s, 2H), 7. 48-7. 39 (s, 4H), 7. 28 (s, 1H), 6. 90-6. 84 (s, 2H), 6. 47 (d ,J = 14. 8Hz, 1H), 4. 31 (d, J = 7. 4Hz, 2H), 2. 85-2. 76 (s, 3H), 2. 74 (d, J = 6. 2Hz, 3H), I. 63 (s, 1H), I. 42 (s, 3H), I. 10 (d, J = 7. 4Hz, 3H), I. 04 (d, J = 7. 4Hz, 2H), 0. 89 (s, 1H). 13C NMR(151MHz, MeOD) δ 173. I, 158. 4, 155. 2, 148. 0, 147. I, 142. 2, 141. 7, 140. 6, 128. 5, 126. 2 ,126. 0, 125. 7, 122. 6, HO. 5, H0.0 , 106. 2, 105. 0, 104. 8, 65, 54. 9, 30. 8, 27. 3, 26. 2, 25. 8, 12. 3)〇
[0025] 將得到的熒光染料與I-溴-2, 4二硝基苯以及無水碳酸鉀按摩爾比為1:2:3 的比例溶于DMF中，混合均勻后升溫至90攝氏度，反應4小時。反應結束后，在混合液 中加入大量冰水，并用乙酸乙酯萃取，然后經(jīng)無水硫酸鎂干燥。得到的粗產(chǎn)物經(jīng)快速硅 膠層析柱提純，所采用的洗脫液為甲醇和乙酸乙酯的混合液，混合體積比4:1，收集洗脫 液中藍綠色部分，經(jīng)旋蒸干燥后，采用核磁共振及質(zhì)譜表征最終得到的目標產(chǎn)物（核磁 共振表征結果,H NMR(600MHz, MeOD) δ 8. 47 (s, 1H)，8. 03 (d, J = 2. 8Hz, 1H)，7. 00 (d, J =27. 7Hz, 1H), 6. 93(d, J = 2. 7Hz, 1H), 5. 37 (d, J = 4. 7Hz, 2H), 4. 89 (s, 4H), 3. 48-3. 40 (s, 1H), 3. 23 - 2. 98 (s, 2H), 2. 32 - 2. 25 (s, 2H), 2. 25 - 2. 19 (s, 1H), 2. 05 (d, J =5. 7Hz, 1H), I. 54 - I. 43(s, 2H), I. 43 - I. 24(s, 2H), I. 24 - I. 21 (s, 1H), 0. 63 -0. 33 (s, 2H), 0. 16 - 0. 02 (s, 2H). 13C NMR(151MHz, MeOD) δ 172. 11, 157. 29, 152. 19, 147. 12, 141. 76, 140. 82, 134. 79, 130. 36, 129. 93, 128. 76, 126. 79, 122. 52, 122. 08, 121. 24, 119. 39, 117. 64, 114. 77, 113. 77, 105. 40, 104. 68, 54. 49, 48. 16, 47. 98, 31. 21, 26. 80, 26. 06, 24. 64, 21. 14, 11. 53)。整個合成過程見圖1。
[0026] 實施例2
[0027] 將上述實施例制備所得硫化物熒光探針，溶于乙醇和水的混合液，乙醇和水的混 合比例為5:1，硫化物熒光探針的濃度為1微摩爾。測量硫化物熒光探針的熒光信號（激發(fā) 波長為690納米），將硫化物熒光探針與含有100微摩爾Na 2S的PBS溶液混合，15分鐘后， 測量混合物的熒光信號（激發(fā)波長為690納米）。硫化物熒光探針的熒光響應見圖2。
[0028] 由圖2可見，當所制得的硫化物熒光探針與Na2S結合后，會產(chǎn)生明顯的信號增強 作用，所發(fā)射熒光波長718納米，位于近紅外波段；而沒有和Na 2S作用的熒光探針的熒光響 應較小，說明該探針具有較高的檢測靈敏度。
[0029] 本發(fā)明保護的硫化物熒光探針合成過程簡單，對硫化物的信號響應靈敏，選擇性 高。同時該熒光探針的發(fā)射波長位于近紅外波段，受環(huán)境因素影響小。
【主權項】
1. 一種硫化物熒光探針，其特征在于：熒光探針結構如式一所示：2. 按權利要求1所述的硫化物熒光探針的制備方法，其特征在于： (1) 采用近紅外熒光染料IR780碘化物（11-氯-1，1' -二正丙基-3, 3, 3'，3' -四甲 基-10, 12-三亞甲基吲哚三碳花青碘鹽）為原料，將原料和間苯二酚溶解在DMF溶劑中混 合均勻，而后向混合液中加入三乙胺溶液，在40-70°C下反應時間為4-8小時，得到式二所 示的熒光染料化合物； 其中，間苯二酚、IR780碘化物與三乙胺的摩爾比為3. 0-3. 5 :1 :3. 0-4. 5 ; (2) 將上述所得式二所示的熒光染料化合物與1-溴-2, 4二硝基苯以及無水碳酸鉀按 摩爾比為1:2-3:2-3的比例混合，混合后溶于DMF中，于90-100°C下反應時間為4-8小時， 即得到式一所示熒光探針；3. 按權利要求2所述的硫化物熒光探針的制備方法，其特征在于：所述步驟（2)所得 產(chǎn)物采用乙酸乙酯萃取，然后經(jīng)硫酸鎂干燥，干燥后經(jīng)硅膠層析柱提純，洗脫液為體積比為 3-5:1比例混合的甲醇和乙酸乙酯。4. 按權利要求1中的硫化物熒光探針的的應用，其特征在于：所述探針用于水溶液或 生物體內(nèi)溶液環(huán)境中硫化物的分析檢測中。5. 按權利要求4中的硫化物熒光探針的的應用，其特征在于：所述探針用乙醇和水的 混合液分散；其中混合液中乙醇和水體積比例為2-5:1，熒光探針的濃度為1yM。6. 按權利要求5中的硫化物熒光探針的的應用，其特征在于：采用乙醇和水的混合液 分散后，用于水溶液或生物體內(nèi)溶液環(huán)境中硫化物的分析檢測。
【專利摘要】本發(fā)明涉及到溶液中硫化物的分析檢測，具體的說是一種硫化物熒光探針及其制備方法。熒光探針結構如式一所示,其是由商品化熒光染料IR780碘化物改性制得本發(fā)明保護的硫化物熒光探針合成過程簡單，對硫化物具有極高的選擇性，及具有對硫化物的信號響應靈敏，選擇性高等優(yōu)點。同時該熒光探針的發(fā)射波長位于近紅外波段，受環(huán)境因素影響小。具有良好的應用前景。
【IPC分類】G01N21/64, C09K11/06, C07D405/06
【公開號】CN104946240
【申請?zhí)枴緾N201510283188
【發(fā)明人】戚鵬, 張盾
【申請人】中國科學院海洋研究所
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月28日