[发明专利]用于检测硫化氢的荧烷类衍生物探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于检测硫化氢的荧烷类衍生物探针及其制备方法与应用，所述荧烷类衍生物探针为含叠氮取代基的荧烷类衍生物，结构式为： 其中，R₁、R₂为C₁‑C₁₀的直链烷基、苯基或有取代基的苯基，R₃为C₁‑C₁₀的直链烷基、硝基、三氟甲基、卤素、苯基或有取代基的苯基，所述的取代基为C₁‑C₁₀的直链烷基、苯基、硝基、三氟甲基、卤素。本发明的荧烷类衍生物探针可使用荧光分光光度计实现微量硫化氢的定量检测，操作简单，方便快捷，该类荧光探针制备工艺操作条件简单、产品后处理方法简易、转化率较高，易实现工业化生产。

技术领域

本发明属于硫化氢检测技术领域，特别是涉及一种用于检测硫化氢的荧烷类衍生物探针及其制备方法和应用。

背景技术

硫化氢(H₂S)是一种具有刺激性的无色气体，被生物体吸收后会影响细胞的氧化过程。低浓度的硫化氢接触会对呼吸道产生局部刺激作用，高浓度接触时表现为中枢神经系统症状和窒息症状。硫化氢虽然为一种剧毒气体，但是内源性硫化氢被研究者认为是第三种气体信号分子。内源性硫化氢可参与多种生理活动，例如血管舒张、细胞保护、神经传导、凋亡、糖代谢、胰岛素分泌等。可见，对低浓度硫化氢的准确测定在疾病诊断方面非常有意义。

目前检测硫化氢的分析方法主要包括汞量法、检测管法、亚甲基蓝比色法、荧光探针法等方法，众多方法中荧光探针法选择性较好、操作方便、检测灵敏度高。而荧烷类化合物由于其结构中的氧桥结构，使整个分子保持了较强的刚性平面结构，有利于产生强烈的荧光。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种用于检测硫化氢的荧烷类衍生物探针及其制备方法和应用。本发明基于荧烷母核，设计并合成了荧烷类衍生物的荧光探针，其结构中的叠氮取代基用于硫化氢的检测，与硫化氢接触后被还原为氨基，探针的化学结构发生变化导致荧光光谱的变化，实现硫化氢的定量检测。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种用于检测硫化氢的荧烷类衍生物探针，其化学结构式如下：

其中，R1、R2为C1-C10的直链烷基、苯基或有取代基的苯基，R3为C1-C10的直链烷基、硝基、三氟甲基、卤素、苯基或有取代基的苯基，所述的取代基为C1-C10的直链烷基、苯基、硝基、三氟甲基或卤素。

优选地，所述R1和R2分别为下列之一：甲基、乙基、正丙基、异丙基或正丁基。

优选地，所述R3为下列之一：甲基、乙基、异丙基、正丙基、氯、溴、苯基、4-硝基苯基。

本发明一种荧烷类衍生物探针的制备方法，将式(Ⅱ)所示的氨基物中间体溶解于10-50倍有机溶剂，加入5-20倍盐酸，滴加亚硝酸钠水溶液，反应温度控制在-5-15℃，随后滴加叠氮化钠水溶液，反应温度控制在0-10℃，滴加完成后加入5-30倍卤代烃进行萃取，将有机相浓缩干燥可得荧烷类衍生物探针(I)；

优选地，所述氨基物中间体(Ⅱ)的制备方法为：将式(Ⅲ)所示的2-羧基-4’-二烷基氨基-2’-羟基二苯甲酮与式(IV)所示的2-烷基-4-甲氧基苯胺在脱水剂中，在0-60℃反应1-8小时，在冰水混合物中沉淀并过滤得到反应产物；将反应产物进行扣环处理后得如式(IV)所示的氨基物中间体，所述的扣环处理为：将反应产物置于碱液中，60-100℃反应2-8小时，加入2倍芳香溶剂继续搅拌半小时，冷却至10℃以下后过滤，使用0.5倍冷甲苯和0.5倍有机溶剂淋洗滤饼，干燥后为氨基物中间体(Ⅱ)。