[发明专利]一种用于检测Cu(II)离子和NO的纳米探针的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及NO荧光纳米探针，具体为一种用于检测Cu(II)离子和NO的纳米探针的制 备方法。

背景技术：

一氧化氮是生物体系中一种重要的生物信号分子，它能对不同的生理和病理起到调节作 用，诸如心血管放松，神经传输和免疫反应等。由于NO不稳定，在生物体内存在时间较短， 目前实验技术还很难准确测量它的浓度。一般都是通过测量硝酸盐和亚硝酸盐的浓度来间接 反映NO的浓度。最近有文献报道了一种基于Cu(II)离子的NO荧光探针方法，这些小分子探 针(例如罗丹明系列)可以对细胞内的NO进行成像。遗憾的是，罗丹明系列探针化学性质不稳 定，生物相容性较差，对细胞毒性大，不能回收利用，因此亟需开发生物相容性更好的NO荧 光探针。

纳米钻石是近年来发展起来的一种碳纳米材料，毒性低，稳定性高，生物相容性好，它 是目前已知的碳纳米材料中毒性最小的材料，在生物领域和医学逐渐受到了越来越多的重视。 纳米钻石具有大的比表面积，表面经过化学修饰后可以连接许多具有生物活性的有机小分子、 聚合物或自由基抑制剂等，并且可以回收利用，在药物输运领域展示出了诱人的前景。但到 目前为止，将纳米钻石用于制备生物传感器的研究很少，将罗丹明染料结合到纳米钻石上的 研究及用于NO荧光探针的研究均未见报道。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种选择性识别Cu(II)离子和NO的纳米钻石材料及其制备方法。

本发明提供的一种用于检测Cu(II)离子和NO的纳米探针的制备方法，包括如下步骤：

1)按摩尔比为1:1将罗丹明酰肼与戊二醛加入有机醇中，加热回流至少0.5小时，冷却， 过滤，洗涤，得化合物1；

2)按摩尔比为1:1将4-氨基水杨酸和化合物1在有机醇里加热回流至少1小时，冷却， 结晶，过滤，洗涤，得化合物2；

3)将活化后的纳米钻石与二氯亚砜混合，加热回流至少1小时；冷却后减压蒸馏，除去 多余二氯亚砜，得到酰氯化的纳米钻石；

4)将化合物2与酰氯化的纳米钻石在二氯甲烷中加热回流至少1小时，得目标产物荧光 纳米探针3。纳米钻石材料具体制备过程见附图1。

步骤1)和2)中所述的有机醇为1个碳至5个碳的有机醇，优选甲醇或乙醇。

步骤1)中所述的加热回流时间为30～60min。

步骤3)中所述的纳米钻石(ND)平均直径为140nm。

步骤4)中所述的化合物2与酰氯化的纳米钻石的质量比范围为1:2～3。

本发明的纳米钻石材料对Cu(II)离子和NO的识别体系均为pH7.0,体积比1:1的 CH₃CN/HEPES溶液，可在溶液和细胞内实现对NO的识别。

纳米探针3对Cu(II)离子的检出限为23.6nmol·L^-1。

纳米探针3在结合Cu(II)离子后，对溶液中NO的检出限为9.5nmol·L^-1。

本发明是将一种对Cu(II)离子有选择性荧光响应的罗丹明通过化学偶联的方法连接到纳 米钻石的表面，利用NO对二价铜离子的快速还原作用，实现对NO的开关应答。发光基团是 罗丹明，纳米钻石充当载体的作用。该纳米材料对Cu(II)和NO具有选择性应答，Cu(II)存在下 红色荧光增强，NO存在下淬灭。研究发现，与传统罗丹明探针比较，该纳米探针化学性质稳 定，能长时间保存，具有生物相容性好、对细胞毒性小、可回收多次利用等优点。该材料可 用于研究溶液中及细胞内NO的含量及在细胞中的定位，对相关疾病如糖尿病、心脑血管疾病 等的研究具有重要意义。

附图说明：

图1纳米材料3合成示意图

图2罗丹明衍生物2的电喷雾质谱图。

图3纳米钻石和纳米材料3的扫描电镜图。

图4纳米钻石和纳米材料3的红外光谱图。