[发明专利]草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物荧光分子探针的合成方法与应用。

背景技术

氨基喹啉及其衍生物由于具有稳定性好、分子易修饰、与生物相容性好等优点被制成荧光传感器广泛应用于医药、染料、农药等领域，用来定量检测金属离子。如张宇、郭祥峰等在《有机化学快报》(Organic Letters)的2008第10期的第473-476页发表的文章《以烷氧乙基胺链作为结合基团的羧酰胺基喹啉衍生物作为荧光分子探针在水溶液中对锌离子的比率识别》(Ratiometric and Water-Soluble Fluorescent Zinc of Carboxamidoquinoline with an Alkoxyethylamino Chain as Receptor)公开了一种乙酰胺基喹啉衍生物荧光分子探针，该类荧光分子探针可以选择性的检测锌离子，该荧光分子探针的制备首先是2-氯乙酰氯和8-氨基喹啉反应，经纯化得到中间体，然后将中间体与2-(2-氨基乙氧基)乙醇，N，N-二异丙基乙胺和碘化钾加入到乙腈中，在氮气气氛下搅拌回流10小时，纯化后得到乙酰胺基喹啉衍生物荧光分子探针AQZ。之后这一类荧光分子探针得到广泛应用。但是这种分子探针合成所需的原料种类多，而且合成要在氮气气氛中进行，合成条件苛刻，本发明设计合成了一类草酰胺基喹啉衍生物荧光分子探针。

发明内容

本发明是要解决现有的分子探针合成原料种类多、合成条件苛刻的技术问题，而提供一类草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针的制备方法和应用，拓宽了喹啉类荧光分子探针的种类。

本发明的草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针的结构通式为：

其中R为烷氧基、氨基、烷基氨基、芳基氨基或羟基烷基。

上述的草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针的制备方法如下：

一、将8-氨基喹啉与草酸二乙酯，按照摩尔比为1：(5～10)混合后，升温至150～220℃，反应3～12h，得到反应混合物，将反应混合物提纯后，得到中间体，以EOQ表示；

二、将EOQ与胺按照摩尔比1﹕(2～10)混合，升温至80～150℃，反应2～12h，得到粗产物I；将得到的粗产物I提纯后，得到单取代的草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针；其中的胺为氨、有机伯胺或仲胺。

上述的草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针的制备方法还可以按以下步骤进行：

将8-氨基喹啉与草酸二乙酯按照摩尔比为(2～10)﹕1混合并加入二氯甲烷中，升温至40～100℃反应3～12h，得到粗产物II，将粗产物II提纯后，得到双取代的草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针。

本发明的草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针，可以用于检测锌离子，锌离子为水溶液中的锌离子或生命体中的锌离子。

其中，定性检测水溶液中锌离子的方法具体是：

一、将草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针溶液的pH值调节至6～9之间，并测试该溶液的荧光光谱，读出荧光发射峰所在位置的波长值A₁以及探针在波长值A₁处的荧光强度值B₁；

二、将待测水溶液加入到草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针溶液中，再次测试该溶液的荧光光谱，读出荧光发射峰所在位置的波长值A₂及其在A₂处的荧光强度值B₂；

三、如果A₂＞A₁且B₂＞10B₁，则待测水溶液中含有锌离子，否则待测水溶液中没有锌离子。

定量检测水溶液中锌离子的方法为标准曲线法，具体如下：

一、配制不同浓度的含锌离子的标准系列样品，分别加入草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针溶液，并调节至pH值6～9之间，并测试溶液的荧光光谱，读出最大荧光发射的荧光强度值，以锌离子的浓度为横作标、以最大荧光发射的荧光强度值为纵作标作图，绘出标准曲线；

二、向将待测含锌离子的水溶液中加入草酰氨基喹啉衍生物荧光分子探针溶液，在与步骤一相同的条件下，测试该溶液的荧光光谱，读出最大荧光发射的荧光强度值，从标准曲线上查出待测含锌离子的水溶液中锌离子浓度。

生命体中的锌离子的检测方法，如下：

将待测的生命体放置到含有草酰胺基喹啉衍生物的水溶液中培养1～6h，然后用荧光显微镜检测生命体的活细胞，如果有荧光现象，可判定生命体中含有锌离子。