[发明专利]含有甘氨酸酰肼结构的罗丹明铝离子荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开含有甘氨酸酰肼结构的罗丹明铝离子荧光探针及其制备方法和应用，所述的荧光探针Rh‑Al的结构通式如(Ⅰ)所示。该荧光探针表现出了较好的铝离子选择性和抗其他金属离子干扰性；在pH 6.0‑13.0范围内荧光光谱不受pH影响；该探针呈现出对水体中铝离子的高灵敏检测，检测限达到4nM。此外，探针在对水体中铝离子的检测过程中呈现出明显的颜色变化，当加入6.0×10^‑7mol/L铝离子后，探针溶液颜色由无色变为淡粉色，随着铝离子浓度的增大，溶液颜色不断加深，最终变为深红色。在检测环境水体中铝离子的过程中，该探针颜色变化明显，使其成为快速高灵敏的检测铝离子的有效试剂和工具。

技术领域

本发明涉及荧光探针领域，具体的涉及一类含有甘氨酸酰肼结构的罗丹明铝离子荧光探针及其对水体和生物体中的铝离子检测的应用。

背景技术

据文献报道，目前世界上40％的酸性土壤是受铝离子污染所致，铝离子不但能够抑制植物的生长和发育，而且还会严重影响淡水中鱼的生长和发育。近些年来，人们发现铝离子可在人体内蓄积并能产生慢性毒性，尤其是对人体中枢神经系统有很大的毒性，过多地摄取会导致了很多人体疾病例如：帕金森疾病、老年痴呆疾病等。我国卫生部2006年颁发的《生活饮用水卫生标准》中将铝列为饮用水水质控制指标之一，并明确规定饮用水中铝质量浓度不得高于0.2mg/L，因此，目前急需高选择性高灵敏度的铝离子的荧光探针，并对水体和生物体内铝离子进行实时原位的检测。

发明内容

本发明提供一类含有甘氨酸酰肼结构的罗丹明铝离子荧光探针，该罗丹明荧光探针可以快速响应、高灵敏度检测水体和细胞内的铝离子。

本发明采用的技术方案是：

含有甘氨酸酰肼结构的罗丹明铝离子荧光探针，所述的荧光探针是Rh-Al，Rh-Al荧光探针的结构通式如(I)所示：

其中，

R₁＝R₂＝R₃＝R₄＝H；

或R₁＝R₄＝H，R₂＝-CH₂CH₃，R₃＝-CH₃；

或R₁＝R₂＝-CH₃，R₃＝R₄＝H；

或R₁＝R₂＝-CH₂CH₃，R₃＝R₄＝H；

或R₁＝R₄＝-(CH₂)₃-，R₂＝R₃＝-(CH₂)₃-。

上述含有甘氨酸酰肼结构的罗丹明铝离子荧光探针的制备方法，包括如下步骤：将罗丹明类化合物与三氯氧磷加入到1,2-二氯乙烷中，加热回流反应3-5小时，冷却至室温后，加入甘氨酸甲酯的乙腈溶液和三乙胺，室温下搅拌24小时，反应液用二氯甲烷萃取，取下层液，干燥，经硅胶柱层析提纯，得到白色固体；将所得白色固体溶于甲醇中，再加入水合肼，室温反应12小时，得到目标产物Rh-Al荧光探针，制备反应式如下，

优选地，所述罗丹明类化合物为罗丹明B、罗丹明6G、四甲基罗丹明TMR、罗丹明110或罗丹明101。

优选的，按摩尔比，罗丹明类化合物:三氯氧磷:甘氨酸甲酯:水合肼＝1:(3-6):1:(10-50)。