[发明专利]一种用于检测锌离子的荧光探针及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种用于检测锌离子的荧光探针及其制备方法与应用，该荧光探针是一类高荧光的二甲基吡咯BODIPY。本发明所述荧光探针，化学名为8‑[4‑（1‑氧代羧戊氧基‑乙氧基）苯基]‑4，4‑二氟‑1，3，5，7‑四甲基‑4‑硼‑3a，4a‑二吡咯（简称羧基BODIPY）。本发明所述荧光探针是通过对羟基苯甲醛先后与氯乙醇和戊二酸酐缩合反应，之后再通过BODIPY一锅法反应而成。该羧基BODIPY在溶液中显浅黄色，在507nm处有很强的荧光发射，该羧基BODIPY荧光量子产率达0.96，水溶性好，毒性低，其对锌离子能高灵敏识别，最低检测限达到3.64μM，其它离子干扰小，是一种理想的锌离子快速检测传感器。

技术领域

本发明属于有机合成与分析化学技术领域，具体涉及一种用于检测锌离子的荧光探针及其制备方法与应用。

背景技术

由于荧光探针的高选择性和灵敏度，现已广泛应用于阳离子和阴离子的检测当中。这些荧光探针很容易被修饰，以适应不同的测试环境和测试物。目前，二甲基吡咯BODIPY已成为了一个很有吸引力的荧光探针之一。这种BODIPY荧光探针一般光化学稳定性强，荧光强度高，环境适应力强，展现出很好的应用前景。

锌离子在人体内酶的活性中起着重要作用，它不仅参与上皮组织分化，还参与金属硫蛋白的转运和储存；不仅有抗炎作用，还能够降低紫外诱导细胞和基因损伤；不仅能提高皮肤纤维细胞对氧化的耐受力，还能提高皮肤弹性和减少皱纹。但是，锌摄入量过多，会导致中毒，引发腹痛、呕吐等急性锌中毒症状，还会导致肾、肝功能免疫力受损。所以，在环境当中能快速简便地检测锌离子显得尤为重要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够用于锌离子检测的荧光探针，通过明显的荧光猝灭可以灵敏地检测到锌离子的存在，有很好的应用前景。

本发明所述的一种用于检测锌离子的荧光探针，其化学名为8-[4-(1-氧代羧戊氧基-乙氧基)苯基]-4，4-二氟-1，3，5，7-四甲基-4-硼-3a，4a-二吡咯(简称羧基BODIPY)，该荧光探针是一种链端带羧基的多烷氧基二甲基吡咯BODIPY的结构，其具体结构为：

本发明另一目的在于提供所述荧光探针(羧基BODIPY)的制备方法。

本发明所述羧基BODIPY合成路线如下：

该羧基BODIPY的制备方法，具体包括以下步骤：

1)将对羟基苯甲醛与氯乙醇以摩尔比1:1～1:10比例，在碳酸钾与乙腈体系中加热搅拌回流，反应10～20小时，反应产物经处理后得到化合物1，所述化合物1为4-(2-羟乙氧基)苯甲醛，化合物1的结构式如下：

2)将化合物1与戊二酸酐以摩尔比1:1～1:20比例，在甲苯中加热回流20～40小时，反应产物经处理后得到化合物2，所述化合物2的为4-(1-氧代羧戊氧基-乙氧基)苯甲醛，化合物2的结构式如下：

3)在氮气保护下，将2,4-二甲基吡咯与化合物2以摩尔比1:1～5:1比例混合加入CH₂Cl₂,常温反应3～12小时；

接着加入2，3-二氯-5，6-二氰对苯醌(简称DDQ)，其中DDQ与化合物2的摩尔比为4:1～1:4，常温反应2～12小时；

然后向混合体系中依次加入三乙胺和三氟化硼乙醚，其中，三乙胺与化合物2的摩尔比为50:1～10:1,三氟化硼乙醚与化合物2的摩尔比为50:1～10:1，室温反应2～12个小时；

反应结束后，产物用蒸馏水洗涤，用二氯甲烷萃取，硫酸镁干燥，过滤，浓缩滤液，经硅胶柱层析分离产物，减压旋干后得到枣红色固体，即为所述荧光探针。