[发明专利]一种新型铽配合物探针的制备方法及其作为钾离子识别试剂的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种可作为金属离子识别试剂的新型化合物、其制备方法及其用途。更具体地说，本发明涉及一种铽配合物、其制备方法及其作为钾离子识别试剂的用途。 

背景技术

分子识别在现代科技发展中占有举足轻重的地位，而分子识别中对离子客体的识别研究最多的是对碱金属和碱土金属离子的识别。钾离子作为一种常见的碱金属离子，是人体内不可缺少的常量元素，维持着人体重要的生理功能，如维持细胞新陈代谢，调节渗透压，维持酸碱平衡，调节体内的其他离子的浓度以及神经系统电信号的产生等。除此之外，钾离子在人体内还有一个重要的功能就是维持正常心肌收缩运动的协调。当钾离子的浓度发生异常时，就会导致众多疾病的发生，例如高血压，中风，癫痫等等。所以，测定人体内钾离子的含量具有重要的意义。 

钾离子的测定方法虽然多种多样，例如离子选择性电极法，火焰光度分析法，酶法等，但这些方法大多操作比较复杂，离子干扰较大，影响因素较多，准确性也不够好。近几年来，逐渐出现了以稀土配合物为基础的时间分辨荧光检测技术进行离子识别的方法。这项技术是根据荧光强度的变化来判断被测物质对某种甚至某些离子的络合性能和选择性能的。时间分辨荧光检测技术最大的优点就是能够消除来自试剂、样品等短寿命背景荧光和散乱光的干扰，只检测目标物特有的长寿命荧光，从而大大提高目标物测定的灵敏度。 

稀土配合物具有荧光寿命长、发射峰窄和斯托克斯位移大等优越的发 光特性，正因如此，这类配合物已被应用到生命科学研究的各个领域。以氮杂冠醚的衍生物为配体，以镧系离子为中心金属离子而形成的稀土配合物作为识别个别金属离子的探针也逐渐被重视起来，并且逐渐演变成为金属离子荧光探针的研究。一个选择性的荧光探针应具有能够与目标检测分子或离子发生选择性反应的单元，而氮杂冠醚就是这类稀土配合物探针中包结碱金属离子的主体单元。由于氮杂冠醚具有一定的空腔大小，并且其结构易于修饰，如能在环的氮原子上引入适当的功能基团，经过这样修饰后的氮杂冠醚衍生物能借助于氢键、静电作用、范德华力、疏水作用、阳离子-π作用、π-π堆积作用及诱导楔合等非共价键协同作用来识别金属离子，所以可以大大提高对碱金属离子的选择性识别作用。 

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于识别钾离子的新型化合物。 

本发明的更具体的目的是提供一种铽配合物探针，其可以用作K+的识别试剂，并且具有高选择性和灵敏度。 

本发明的另一目的是提供一种制备上述铽配合物的方法。 

本发明的又一目的是上述铽配合物作为钾离子识别试剂的用途。 

本发明一方面提供一种通式I的铽配合物，其具有如下文所示的结构。 

本发明另一方面提供一种制备通式I的铽配合物的方法，其包括如下文所示的步骤1-9。 

本发明再一方面提供通式I的铽配合物作为钾离子识别试剂的用途。 

本发明的这些和其他目的、特征和优点在结合附图阅读完本说明书之后将变得更加明了。 

附图说明

图1为实施例2中得到的化合物Tb-L识别K⁺的原理示意图。 

图2为实施例2中得到的化合物Tb-L在不同浓度K⁺存在下的滴定曲线。 

图3为实施例2中得到的化合物Tb-L对K⁺的选择性识别的测试结果。 

具体实施方式

本发明的铽配合物未见文献报道并由如下通式I表示： 

其中R¹、R²和R³相互独立地为氢或选自C₁-C₆烷基和C₁-C₆烷基氧基的供电子基团，优选氢或选自C₁-C₄烷基和C₁-C₄烷基氧基的供电子基团。 

用于本文的术语C₁-C₆烷基是指具有1-6个碳原子的饱和直链或支化烃基，例如C₁-C₄烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。 

本发明还涉及化合物11： 

其中R¹、R²和R³如上所定义。