[发明专利]一种三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针及其制备方法和应用，属于化学分析检测及生物分析检测技术领域。本发明的技术方案要点为：一种三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针，该荧光探针的结构式为：其中n＝1或4。本发明还具体公开了该三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针的制备方法及其在选择性检测分析水环境体系或生物细胞体系中银离子的应用。本发明制得的三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针具有良好的水溶性、生物相容性以及膜穿透性，在人体肝癌细胞HepG2内实现了银离子的成像，这对检测实际生物样品中的银离子具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于化学分析检测及生物分析检测技术领域，具体涉及一种三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

研究表明，银离子作为消毒剂能杀灭真菌，同时还可以有效去除水中的伪足原虫、放线菌等。此外银离子还可以通过凝固蛋白质分子和束缚其DNA分子上的供电子体导致病毒死亡。虽然银离子在净水、杀菌、日用品、医学等领域具有重要作用，但其也是一种对生物体和环境都具有危害和毒害作用的重金属之一。环境中的银会通过食物链在人体内蓄积，过量的银积聚会对人的中枢神经系统造成严重损害。银离子还可导致器官衰竭，并通过升高的氧化应激降低线粒体功能。因此开发一种高灵敏度、高选择性的银离子荧光探针是一个重要的研究课题。

银离子测定的方法有很多种，包括离子选择电极、离子敏感场效应晶体管、原子吸收光谱法和原子发射光谱法等。但这些检测方法对于仪器设备和操作具有很高的要求。荧光探针法因具有检测灵敏度高、选择性好、响应时间短、廉价易操作等优点而成为银离子检测的重要方法。

蒽醌类衍生物因其具有光稳定性好、发射波长适中和发光效率高等优越的光物理性成为一类较好的荧光探针母体，并且其荧光和紫外吸收波长均在可见光区，所以具有很高的应用价值。点击化学(Click Chemistry)是一种低成本并能快速合成大量化合物的新型有机合成方法，在点击化学中，对于Cu(I)催化的端基炔和端基叠氮的1,3-偶极环加成反应的应用和研究最为广泛。通过点击化学合成的1,2,3-三唑化合物具有重要的生物活性，基于不同的作用机制，含三氮唑基团的探针与被分析物结合后会产生不同的荧光效应。利用反应前后荧光光物理性质不同，可实现对银离子的检测。此外，通过紫外可见光谱和荧光光谱研究表明，该类探针对银离子具有专一的选择性，在化学和生物检测方面具有重要意义。

本专利申请得到了国家自然科学基金(21702051)、河南师范大学博士启动课题(qd15108)、河南师范大学青年科学基金(2016QK10)、河南省高等学校重点科研项目计划(17A350006，18A150009)及环境化学与生态毒理学国家重点实验室(KF2016-01)的资助与支持。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针及其制备方法，该荧光探针利用蒽醌作为荧光基团，通过Click反应得到具有高选择性和强结合能力的银离子荧光探针，能够用于高选择性、高灵敏性检测银离子。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针，其特征在于该荧光探针的结构式为：其中n＝1或4。

本发明所述的三氮唑类蒽醌衍生物银离子荧光探针的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：将1,8-二羟基蒽醌用N,N-二甲基甲酰胺溶解，再加入碱性化合物和3-溴-1-丙炔后于室温搅拌反应，其中碱性化合物为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯或三乙胺，反应至TLC检测原料反应完全后依次用水洗涤和二氯化碳萃取反应体系，收集有机相后进行柱层析分离得到1,8-二炔丙基蒽醌；

步骤S2：将溴丙醇或溴己醇用N,N-二甲基甲酰胺溶解，再加入叠氮化钠并于80～100℃搅拌反应，反应至TLC检测原料反应完全后进行柱色谱分离得到叠氮丙醇或叠氮己醇；