[发明专利]一种用于检测铝离子荧光探针、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于检测铝离子荧光探针，该检测铝离子的荧光探针具有高选择性、高灵敏度以及水溶性好的特点。本发明用于检测铝离子荧光探针，其所述的探针具有如式I所示的结构：其中R为H、CH₃或t‑Bu。

技术领域

本发明涉及一种荧光探针、制备方法及应用，更具体地说涉及一种用于检测铝离子荧光探针、制备方法及应用。

背景技术

铝，地壳中含量排在第三位的元素，仅次于氧元素和硅元素，这决定了其在生活中的广泛应用。除此之外，由于其独特的物理和化学性能，铝已被广泛应用于电子材料、催化剂、医药、传感器等多个领域。铝的广泛应用在给我们的生活带来了各式各样便利的同时，其也在不断发展的道路上留下了诸多不可避免的问题。众所周知，人类的大量活动以及铝的广泛应用使得铝在自然界中以铝离子而非单体的形态而存在。然而，高浓度水平的铝离子对环境和人体均造成了一定的危害。根据世界卫生组织(WHO)发布的标准，铝离子的人均摄入量应控制在3-10mg，且在日常的饮用水中铝离子的含量不能超过200μg/L。研究结果表明，当人体内的铝离子含量过高时，将会引起很多种疾病，包括阿尔茨海默症、帕铝森病以及透析性脑病。由此可见，能够即时有效地监测环境及生物样本中铝离子的含量是至关重要的。传统的用于检测铝离子的方法有离子质谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和电化学方法等。但是这些方法大多分析时间长，所需要的仪器价格昂贵且不易于操作。而与这些方法相比，荧光探针则拥有选择特异性好、灵敏度高、易操作、即时检测和响应迅速等众多优势。这些优点使得其在化学、生物医学等学科领域都有着较为广泛的应用，尤其是在生物医学领域，荧光探针不但可以用于体外分析还可以用于活体的影像学研究。近年来，能特异性检测铝离子的小分子荧光探针被大量报道，然而，其中许多探针水溶性差、灵敏度低、pH的变化对检测的效果影响较大；另有一些探针生物毒性大、细胞膜渗透能力差，这些缺陷很大程度上影响了探针的应用。因此，开发出能克服这些缺陷的新型荧光探针是非常必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的不足，提供一种用于检测铝离子荧光探针，该检测铝离子的荧光探针具有高选择性、高灵敏度以及水溶性好的特点。

本发明还提供该荧光探针的制备方法、单晶结构以及该探针在铝离子检测中的应用。

本发明的技术构思如下：经研究发现，该基于2-(5-烷基-4-醛基-2-羟基苯基)苯并噻唑的衍生物探针可选择性与铝离子反应并发生蓝移现象，且在0-100μM铝离子浓度范围内，476nm处荧光强度和568nm处荧光强度的比值(I476nm/I568nm)与铝离子浓度有着较好的线性关系。本发明人首次制备2-(5-烷基-4-醛基-2-羟基苯基)苯并噻唑衍生物并首次将其用于铝离子的选择性检测，从而解决上述技术问题。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

本发明用于检测铝离子荧光探针，其所述的探针具有如式I所示的结构：

其中R为H、CH₃或t-Bu。

本发明上述用于检测铝离子荧光探针的制备方法，其包括以下步骤：

将2-(5-烷基-4-醛基-2-羟基苯基)苯并噻唑和2-噻吩甲酰肼化合物在溶剂中反应，即生成用于检测铝离子荧光探针。

本发明上述用于检测铝离子荧光探针的制备方法，其进一步的技术方案是包括以下步骤:

先将2-(5-烷基-4-醛基-2-羟基苯基)苯并噻唑加入到反应器中，加溶剂溶解，然后再加入2-噻吩甲酰肼，常温下反应为12h或以上，得到黄色固体沉淀，纯化后即得到用于检测铝离子荧光探针。

本发明上述用于检测铝离子荧光探针的制备方法，其更进一步的技术方案是所述的溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷或氯仿。