[发明专利]一种新型水溶性巯基荧光探针及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种新型水溶性巯基荧光探针，其特征在于：化合物名称为2-[5′-(三甲基季铵盐基)-乙酰胺基-2′-羟基苯基]苯并咪唑(TMACA-HPBI)，其化学分子式为C₁₈H₂₁N₄O₂Cl，该化合物以2-(2′-羟基苯基)苯并咪唑(HPBI)结构作为荧光发色团，以三甲基氯化铵作为亲水性基团提高分子的水溶性，熔点高于300℃，溶于水后在波长为365nm的紫外灯照射下发出蓝色荧光，该荧光探针的分子结构式为：

2.一种如权利要求1所述新型水溶性巯基荧光探针的制备方法，其特征在于步骤如下：

1)将苯胺溶于水中得到苯胺水溶液，加入浓盐酸使苯胺完全溶解，冰浴冷却到0-4℃，得到苯胺盐酸盐溶液，将亚硝酸钠溶于水中得到亚硝酸钠水溶液，冰浴冷却到0-4℃后以每秒钟1-2滴的速度滴加到上述苯胺盐酸盐溶液中，制得苯胺重氮盐溶液；

2)将NaOH水溶液加入水杨醛中得到水杨醛溶液，在0℃温度下将苯胺重氮盐溶液以每秒钟3-4滴的速度滴加到水杨醛碱水溶液中，同时滴加质量百分比浓度为20％的Na₂CO₃溶液保持pH为7-8，待苯胺重氮盐溶液滴加完毕后，将沉淀物用无水乙醇重结晶，即可制得2-羟基-5-偶氮苯基水杨醛；

3)将2-羟基-5-偶氮苯基水杨醛、亚硫酸氢钠溶解于无水乙醇中，在20-25℃温度下搅拌得到混合溶液，将邻苯二胺溶解在N，N-二甲基甲酰胺中得到邻苯二胺溶液，然后将邻苯二胺溶液滴加到上述混合溶液中，在78-80℃温度下反应1-3小时，将反应物倒入冷水，析出黄色沉淀，抽滤、真空干燥后，再用丙酮重结晶两次，制得2-(5′-偶氮苯基-2′-羟基苯基)苯并咪唑；

4)将2-(5′-偶氮苯基-2′-羟基苯基)苯并咪唑、质量百分比含量为80％的水合肼、质量百分比含量为5％Pd/C催化剂与无水乙醇混合，在78-80℃温度下反应30-60分钟，然后趁热过滤，将滤液浓缩至有晶体析出，抽滤后滤饼用乙醇重结晶，制得2-(5′-氨基-2′-羟基苯基)苯并咪唑；

5)将2-(5′-氨基-2′-羟基苯基)苯并咪唑加入到丙酮中得到丙酮溶液，在60℃条件下搅拌至溶解，冷却至室温后加入氯乙酰氯和三乙胺，在20-25℃温度下搅拌3-5小时，将该溶液倒入水中，出现淡黄色沉淀，静置1-2小时，抽滤后用水冲洗滤饼2-3次，干燥后制得2-(5′-氯乙酰氨基-2′-羟基苯基)苯并咪唑；

6)将2-(5′-氯乙酰氨基-2′-羟基苯基)苯并咪唑和质量百分比浓度为33％的三甲胺乙醇溶液加入到无水乙醇中，在70-80℃温度下搅拌24-48小时，减压蒸出乙醇体积的95％，冷却到20-25℃后加入剩余溶液体积50倍的乙醚，得到白色沉淀，抽滤、干燥，得到白色粉末即为目标产物-2-[5′-(三甲基季铵盐基)-乙酰胺基-2′-羟基苯基]苯并咪唑(TMACA-HPBI)。

3.根据权利要求2所述新型水溶性巯基荧光探针的制备方法，其特征在于：所述苯胺水溶液的质量百分比浓度为12-14％，浓盐酸的质量百分比浓度为37％，苯胺水溶液与浓盐酸体积比为8∶3；所述亚硝酸钠水溶液的质量百分比浓度为30％，亚硝酸钠水溶液与苯胺盐酸盐溶液的体积比为1∶4。

4.根据权利要求2所述新型水溶性巯基荧光探针的制备方法，其特征在于：所述NaOH水溶液的质量百分比浓度为1％，氢氧化钠水溶液与水杨醛质量比为50∶1，水杨醛溶液与苯胺重氮盐溶液体积比为6∶1。

5.根据权利要求2所述新型水溶性巯基荧光探针的制备方法，其特征在于：所述2-羟基-5-偶氮苯基水杨醛、亚硫酸氢钠与无水乙醇的质量比为2∶1∶150，邻苯二胺溶解与N，N-二甲基甲酰胺的质量比为1∶10，邻苯二胺溶液与混合溶液体积比为1∶12。

6.根据权利要求2所述新型水溶性巯基荧光探针的制备方法，其特征在于：所述2-(5′-偶氮苯基-2′-羟基苯基)苯并咪唑、质量百分比含量为80％的水合肼、质量百分比含量为5％Pd/C催化剂与无水乙醇的质量比为13∶30∶1∶320。

7.根据权利要求2所述新型水溶性巯基荧光探针的制备方法，其特征在于：所述2-(5′-氨基-2′-羟基苯基)苯并咪唑与丙酮的的质量比为1∶4，丙酮溶液与氯乙酰氯和三乙胺的体积比为20∶2∶3。