[发明专利]一种基于罗丹明B的Fe3+分子荧光传感器、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物化学领域，具体涉及一种基于罗丹明B的Fe³⁺荧光传感器的制备及应用。

背景技术

铁是人体不可缺少的微量元素，它是构成血红蛋白、肌红蛋白及多种酶的重要成分，如果体内缺少铁，可影响血红蛋白、肌红白蛋的合成，可使某些酶，如细胞色素c、核糖核苷酸还原酶、琥珀酸脱氢酶等的活性降低。这些酶与生物氧化、组织呼吸、神经递质的分解与合成有着密切关系，因此，铁的缺乏可引起很多生理上的变化，从而导致免疫力低下，智力降低和机体抗感染能力降低，影响机体体温调节能力，神经机能紊乱，工作效率降低等各种疾病，最常见的是缺铁性贫血。鉴于Fe³⁺对人体如此至关重要，研究一种能够快速方便检测Fe³⁺的方法具有十分重要的意义。

目前，检测Fe³⁺的方法主要有：原子吸收分光光度法、伏安法、比色法和流动注射法，然而这些方法存在很多缺点，如所需仪器价格较为昂贵费时，携带不便，敏感性差，所测定的Fe³⁺浓度范围不大，对于含Fe³⁺量较小的细胞中测量则更是困难等。与此相反，由于化学发光不需要任何光源，因而在对荧光探针进行化学发光成像检测时，不存在荧光检测或者荧光成像时不可避免的光学背景的干扰，从而可以获得更低的检出限。

罗丹明类染料由于其摩尔吸光系数较大，荧光量子产率高、光谱性能优越、结构简单、易于修饰、吸收波长范围广等优势，已经被广泛应用与分子探针设计，目前，罗丹明类分子探针多用于检测Al³⁺，Cr³⁺，Zn²⁺等。

文献1（Weerasinghe A J, Schmiesing C, Varaganti S, et al. Single- and multiphoton turn-on fluorescent Fe(3+) sensors based on bis(rhodamine).[J]. J.phys.chem.b, 2010, 114(29):9413-9419.）报道了一种罗丹明酰肼和醛基物缩合反应，合成出一种新型的Fe³⁺传感器的方法，产率85%。

文献2（Yang M, Meng W, Ding Q, et al. Novel fluorescent probes based on rhodamine for naked-eye detection of Fe3+ and their application of imaging in living cells[J]. New Journal of Chemistry, 2015, 39.）报道了一种利用罗丹明B与氨基缩合反应合成出一种新型的Fe³⁺传感器的方法，产率49%。

上述文献所报道的合成方法存在以下缺陷：

（1）如文献1中，合成的探针水溶性较差，75%都是乙腈。

（2）如文献2中，合成的探针的产率较低，仅为49%。

上述缺陷造成至今为止，应用现有工艺方法难以得到生产成本低、荧光强度高，选择性较好的Fe³⁺传感器制备方法。

发明内容

本发明目的是提供一种基于罗丹明B的Fe³⁺荧光传感器、制备及应用。

实现本发明目的的技术解决方案是：

一种基于罗丹明B的Fe³⁺荧光传感器，该荧光传感器的结构如下：

。

本发明中基于罗丹明B的Fe³⁺荧光传感器的制备方法，包括以下步骤：

将化合物1与1,1’-硫代羰基二咪唑在常温下溶于二氯甲烷中反应，反应结束后，减压除去溶剂，萃取，硅胶柱分离，得到白色粉末即为所述Fe³⁺荧光传感器，其中，化合物1的结构如下：

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本发明中，化合物1与1,1’-硫代羰基二咪唑的摩尔比为1:1。

本发明中，硅胶柱分离纯化采用的洗脱液为MeOH：CH₂Cl₂=1：99。

本发明中，常温反应时间为30 min以上。

本发明中所述的基于罗丹明B的Fe³⁺荧光传感器用于检测Fe³⁺。