[发明专利]一种香豆素基BODIPY类近红外荧光探针在制备检测HSO3

说明书

本发明涉及一种香豆素基BODIPY类HSO₃^‑近红外荧光探针及其制备方法和应用，采用2，6‑二碘‑1，3，5，7‑四甲基‑8‑(2，4，6‑三甲基苯基)氟硼二吡咯化合物与7‑(N，N二乙基胺基)香豆素‑3‑甲醛为原料在对甲苯磺酸和哌啶催化作用下发生Knoevenagel缩合反应合成，其化学结构式如式(I)所示。该荧光探针最强电子吸收波长为732nm、最大荧光发射波长为808nm。探针与HSO₃^‑作用后，荧光发射光谱中808nm处的荧光强度与HSO₃^‑浓度呈良好线性关系，其最低检出限为18.9nM，灵敏性高，可实现对DMSO‑水混合溶液中HSO₃^‑定量检测。本发明在食品药品安全和环境检测等领域具有广泛的潜在应用前景。

技术领域

本发明属于有机化合物合成、功能性荧光染料和精细化工技术领域，具体涉及一种香豆素 基BODIPY类近红外荧光探针在制备检测HSO₃^-探针中的应用。

背景技术

在食品工业中，亚硫酸盐通常用作防腐剂、抗氧化剂。作为食品和饮料的抑菌剂，用于防 止氧化和细菌生长，控制饮料和水果通过酶或非酶促反应引起植物降解。亚硫酸盐还具有保持 稳定性的效力，常用在药物的生产和储存。同时，亚硫酸盐也被用作药物肾上腺素的添加剂， 防止其氧化失活。然而，高浓度的亚硫酸盐可能会引起过敏者的不良反应和急性症状，导致呼 吸困难、喘息、荨麻疹、胃肠窘迫。事实上，即使在非常低水平，哮喘患者也可能发生支气管 痉挛。所以，发明具有检测亚硫酸盐含量的方法对食品药品安全和环境检测具有十分重要的意 义。

亚硫酸盐分析的常规方法通常需要繁琐的样品预处理，费时且对仪器设备要求高。因此， 开发灵敏度高、选择性好、操作简单和生物成像的亚硫酸盐传感性能的荧光探针具有重要的意 义。荧光探针技术由于灵敏度高、测试过程快捷方便、分子结构易于修饰优化等优点，在药品、 食品、环境检测中展现出广阔的应用前景，成为了当前一个新的研究热点。然而有关亚硫酸盐 近红外荧光探针的研究却不多。

氟硼二吡咯甲川荧光染料(BODIPY)是一种多功能染料，具有化学稳定、大的摩尔消光 系数和高荧光量子产率等优点，吸引了包括在荧光标记、荧光探针、有机电致发光器件、生物 技术和太阳能电池等领域的科研工作者的密切关注。近年来，对BODIPY染料的研究倾向于合 成长波长的近红外荧光探针。BODIPY分子母体3，5位的甲基具有一定的化学活性，可与芳香 醛发生Knoevenagel缩合反应，因此引入不同类型的共轭乙烯基，与BODIPY主体形成较大的共 轭体系不仅可以保持BODIPY刚性，还可以扩展π共轭体系及增加分子的平面性，导致吸收光 谱和发射光谱移向更长波长，推动BODIPY类近红外荧光探针研究的进一步发展。香豆素类染 料是一类双键旋转受阻抑的肉桂酸内酯类化合物，具有荧光量子产率高和Stokes位移大，色 光鲜艳，荧光强等特点，且其结构具有一定的可修饰性，因而，在荧光探针、双光子吸收、生 物荧光成像材料等方面的研究受到广泛关注。

基于BODIPY类荧光染料和香豆素类衍生物的优异光物理性质，本发明通过Knoevenagel缩合反应一步合成一种香豆素基BODIPY类HSO₃^-近红外荧光探针。该近红外荧光探针对 HSO₃^-具有优良的灵敏性，与HSO₃^-作用后最大发射波长下的荧光强度可与HSO₃^-浓度呈良好 线性关系，可实现对二甲基亚砜(DMSO)-水混合溶液中HSO₃^-浓度定量检测。因此，该探针 在食品药品安全和环境检测等领域具有广泛的应用前景。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种香豆素基BODIPY类 HSO₃^-近红外荧光探针及其制备方法和应用。