[发明专利]一种基于苯并噻唑类希夫碱荧光探针的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于苯并噻唑类希夫碱荧光探针的制备方法及应用，属于金属离子检测的荧光探针技术领域。本发明荧光探针，分子式为C₃₄H₃₁N₅O₂S₂，制备方法为：(1)通过2‑羟基‑5‑甲基苯甲醛和2‑氨基苯硫酚反应得到化合物a；(2)化合物a和六亚甲基四胺通过达夫反应生成化合物b；(3)化合物b与二亚乙基三胺通过缩合反应得到探针分子L。在无水乙醇：Tris‑HCl＝3:2的溶液中将探针分子与锌离子进行反应，利用荧光强度的变化可检测锌离子的浓度。本发明探针合成简便、反应条件温和，对锌离子具有高的选择性、灵敏度高，响应范围是0‑8.00μM，检出限是60.4nM。此外，通过激光共聚焦扫描显微技术，该新型荧光探针成功应用于细胞中锌离子的检测。

技术领域

本发明属于金属离子检测的荧光探针技术领域，具体涉及一种基于苯并噻唑类希夫碱荧光探针的制备方法及应用。

背景技术

锌是生物体所需的重要微量元素，以二价阳离子的形式存在，在人体内是仅次于铁的第二丰富的金属元素，在生物体的多种生命活动过程中扮演着至关重要的角色，包括神经传递、基因表达、细胞代谢以及DNA和RNA的合成等都有着重要的影响。然而，由于人为的增加，锌的浓度正在不断地上升，大多数锌来自于工业活动，如采矿、煤炭、废物燃烧和钢铁加工。过量的锌离子不仅会污染环境，而且在人类健康方面，锌离子的不平衡引起了许多精神疾病，包括阿尔茨海默病、帕金森病、前列腺癌、癫痫病等。因此，设计一种对锌离子具有高选择性的检测探针对人类健康和环境至关重要。

荧光探针是最有力的检测分析物的工具之一，而已报道的锌离子分子荧光探针大多数存在成本较高、合成工艺比较复杂、反应条件苛刻、抗干扰能力弱、响应时间长、灵敏度差等问题，从而在实际应用中受到极大的限制。因此，这就迫切需要合成简单、灵敏度高、选择性好、检出限低、光稳定性好的荧光探针用于检测锌离子。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种基于苯并噻唑类希夫碱荧光探针的制备方法及应用。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种基于苯并噻唑类希夫碱荧光探针，分子式为C₃₄H₃₁N₅O₂S₂，结构式为：

一种基于苯并噻唑类希夫碱荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

(1)将2-羟基-5-甲基苯甲醛和2-氨基苯硫酚溶解于无水甲醇溶剂中，加入催化剂碘单质，在氮气保护下加热回流4h，反应完成后冷却至室温，有黄色固体析出，过滤后用冷甲醇洗涤，真空干燥，得到淡黄色固体，即为化合物a；反应过程如下：

(2)将化合物a和六亚甲基四胺溶解于三氟乙酸中，在氮气保护下加热回流12h；反应完成后冷却至室温，加入盐酸溶液，冰浴条件下搅拌5h，混合物用二氯甲烷萃取，无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，柱层析法得到淡黄色固体，即为化合物b；反应过程如下：

(3)将二亚乙基三胺溶液逐滴加入到溶有化合物b的二氯甲烷溶液中，滴入3滴冰醋酸，室温搅拌30分钟后，回流反应8h，冷却至室温过滤，用冷的甲醇溶液洗涤，得到深橘色固体，为探针L，即为基于苯并噻唑类希夫碱荧光探针，反应过程如下：

进一步，所述步骤1中2-羟基-5-甲基苯甲醛和2-氨基苯硫酚的摩尔比为1:1。

进一步，所述步骤1中2-羟基-5-甲基苯甲醛和催化剂碘单质的摩尔比为1:0.5。

进一步，所述步骤2中化合物a和六亚甲基四胺的摩尔比为1:1.3。