[发明专利]对N-乙酰氨基苯基罗丹明6GpH荧光分子探针及其制备方法与用途

说明书

本发明是在天津师范大学开发基金（基金号为52XK1102）的资助下进行的。 

技术领域

本发明属于化学传感技术应用领域，涉及化合物1-(4-乙酰胺基苯)亚胺乙基-N’-(罗丹明6G-酰肼)的制备方法，及化合物I对氢离子高选择性的裸眼显色识别和荧光识别探针的用途。 

背景技术

在工业生产中，体系的pH值对物质的反应性能有很大的影响，另外，在生物体系中，细胞和细胞器的许多重要生理过程也与pH密切相关，因此pH值的测定具有十分重要的意义。目前测定pH的方法很多，如比色法、电极法及光学传感器等。比色法的灵敏度较低，不能满足对生命体系内微小pH变化的检测，因此无法应用到生命体系进行活体细胞造影，电极法在pH的测量中也遇到了很多问题，如传统玻璃电极的阻抗高, 易破损以及不宜用于含氟溶液中pH值的测定, 且在高碱性环境中有钠误差等，同以上两种方法相比，pH荧光探针分析方法具有选择性好、灵敏度高、试样量小、简便快捷等特点，在分析化学，特别是在分子生物学、生物分析化学、细胞生物学、医学等领域中有较广泛的应用。 

本专利所发明的化合物I是一种基于罗丹明6G的pH荧光分子探针，具有亚胺C＝N双键结构，此化合物依据罗丹明6G内酰胺螺环化合物的“闭合-无色”、“开环-有色及产生荧光”的特点，可以对氢离子进行荧光识别。实验表明，化合物I具有对氢离子高选择性的裸眼显色识别和荧光识别探针的用途，并且不受金属离子干扰。 

本发明人设计的如上所述具有I结构特征的化合物是未见报道的新化合物。 

发明内容

本发明的第一个目的是提供了具有结构式I的化合物及其制备方法。 

本发明的第二个目的是提供了包含化合物I用于对氢离子高选择性裸眼显色识别以及荧光识别探针的用途。 

为实现上述目的本发明公开了如下的技术内容： 

具有结构式I的化合物1-(4-乙酰胺基苯)亚胺乙基-N’-(罗丹明6G-酰肼)：

本发明进一步公开了化合物1-(4-乙酰胺基苯)亚胺乙基-N’-(罗丹明6G-酰肼)的制备方法，化合物I的制备按如下步骤进行：

(1) 原料罗丹明6G酰肼的制备

在乙醇溶液中，罗丹明6G和80% 的水合肼在室温下混合搅拌，然后将混合物加热回流，当溶液由猩红色变为澄清的橙色时，反应完毕，冷却至室温，旋蒸，除去溶剂，所得固体用蒸馏水洗涤3次即得产物。其中罗丹明6G : 80% 水合肼的摩尔比为1.0 : 12.5；

(2) 原料对乙酰胺基苯乙酮的合成

室温下，在100 mL烧瓶中将对氨基苯乙酮和乙酸酐混合，并加入冰醋酸作催化剂，将混合体系加热回流至完全反应，待混合体系冷却至室温后，将混合物倒入盛有冰盐的烧杯中，充分搅拌，抽滤即得产物。

(3) 目标化合物的合成 

将上述制备的罗丹明6G酰肼和对乙酰胺基苯乙酮在甲醇溶液中混合，再加入几滴冰乙酸作催化剂，将混合体系加热回流至完全反应，待反应完成后降至室

温，将烧瓶中的混合体系倒入盛有冰水混合物的烧杯中，用三乙胺调节溶液至pH = 8，抽滤，并用蒸馏水洗涤沉淀2-3次，所得粗产品经柱色谱分离，得到结构式为I的化合物1-(4-乙酰胺基苯)亚胺乙基-N’-(罗丹明6G-酰肼)。其中罗丹明6G酰肼和对乙酰胺基苯乙酮的摩尔比为1.3 : 1.0。

本发明进一步公开了化合物I作为对氢离子高选择性裸眼显色识别以及荧光识别探针方面的应用。 

本发明所设计的化合物的分子结构特征在于在I的结构中，罗丹明6G的氧杂蒽内酰胺螺环处于闭合状态，溶液无色，当化合物与氢离子作用时，螺环打开，同时溶液由无色变为橙红色并伴有荧光发射。因此，化合物可以对氢离子进行荧光识别。实验表明，化合物I具有对氢离子高选择性的裸眼显色识别和荧光识别探针的用途。 

本发明所公开的化合物I与现有技术相比所具有的积极效果为： 

(1)   制备过程安全，合成简单；

(2)   具有高灵敏度，高选择性及快速反应性等优点；