本發(fā)明屬于生物化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種基于羅丹明b的fe³⁺熒光傳感器、制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前，檢測(cè)fe³⁺的方法主要有：原子吸收分光光度法、伏安法、比色法和流動(dòng)注射法，然而這些方法存在很多缺點(diǎn)，如所需儀器價(jià)格較為昂貴費(fèi)時(shí)，攜帶不便，敏感性差，所測(cè)定的fe³⁺濃度范圍不大，對(duì)于含fe³⁺量較小的細(xì)胞中測(cè)量則更是困難等。與此相反，由于化學(xué)發(fā)光不需要任何光源，因而在對(duì)熒光探針進(jìn)行化學(xué)發(fā)光成像檢測(cè)時(shí)，不存在熒光檢測(cè)或者熒光成像時(shí)不可避免的光學(xué)背景的干擾，從而可以獲得更低的檢出限。

羅丹明類(lèi)染料由于其摩爾吸光系數(shù)較大，熒光量子產(chǎn)率高、光譜性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于修飾、吸收波長(zhǎng)范圍廣等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用與分子探針設(shè)計(jì)，目前，羅丹明類(lèi)分子探針多用于檢測(cè)al³⁺，cr³⁺，zn²⁺等。

文獻(xiàn)1(weerasingheaj,schmiesingc,varagantis,etal.single-andmultiphotonturn-onfluorescentfe(3+)sensorsbasedonbis(rhodamine).[j].j.phys.chem.b,2010,114(29):9413-9419..)報(bào)道了一種羅丹明酰肼和醛基物縮合反應(yīng)，合成出一種新型的fe³⁺傳感器的方法，產(chǎn)率85％。

文獻(xiàn)2(yangm,mengw,dingq,etal.novelfluorescentprobesbasedonrhodaminefornaked-eyedetectionoffe3+andtheirapplicationofimaginginlivingcells[j].newjournalofchemistry,2015,39.)報(bào)道了一種利用羅丹明b與氨基縮合反應(yīng)合成出一種新型的fe³⁺傳感器的方法，產(chǎn)率49％。

上述文獻(xiàn)所報(bào)道的合成方法存在以下缺陷

(1)如文獻(xiàn)1中，合成的探針?biāo)苄暂^差，75％都是乙腈。

(2)如文獻(xiàn)2中，合成的探針的產(chǎn)率較低，僅為49％。

上述缺陷造成至今為止，應(yīng)用現(xiàn)有工藝方法難以得到生產(chǎn)成本低、熒光強(qiáng)度高，選擇性較好的fe³⁺傳感器制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種用于檢測(cè)對(duì)fe³⁺的分子探針、制備方法及應(yīng)用。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是：

一種基于羅丹明b的fe³⁺熒光傳感器，該熒光傳感器的結(jié)構(gòu)如下：

基于羅丹明b的fe³⁺熒光傳感器的制備方法，包括如下步驟：

將羅丹明乙二胺與二硫化碳在0-5℃下溶于二氯甲烷，之后常溫反應(yīng)2-3h，反應(yīng)完成之后，減壓除去溶劑，萃取，硅膠柱分離，得到白色粉末即為所述fe³⁺熒光傳感器。

本發(fā)明中，羅丹明乙二胺與二硫化碳的摩爾比為2：1。

本發(fā)明中，反應(yīng)得到的粗產(chǎn)物使用硅膠柱進(jìn)行分離純化，洗脫液為meoh：ch2cl2＝2：98(v/v)。

本發(fā)明中所述的基于羅丹明b的fe³⁺熒光傳感器用于檢測(cè)fe³⁺。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：(1)本發(fā)明以羅丹明為主體合成了一種新型fe³⁺熒光傳感器，具有良好的光穩(wěn)定性，長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射以及量子產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。(2)本發(fā)明所選用原料成本低，合成步驟簡(jiǎn)單，后處理亦很方便，較易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。(3)本發(fā)明合成方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，且產(chǎn)率較高。(4)本發(fā)明所涉及傳感器能選擇性檢測(cè)fe³⁺變化，且靈敏度較高，在檢測(cè)環(huán)境中的fe³⁺方面具有很大的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的化合物2¹hnmr。

圖2為本發(fā)明的化合物2¹³cnmr。

圖3為本發(fā)明的化合物2的熒光選擇性。

圖4為本發(fā)明的化合物2的紫外選擇性。

具體實(shí)施方式

(一)傳感器化合物的合成

本發(fā)明提供了目標(biāo)產(chǎn)物在fe³⁺檢測(cè)中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)其對(duì)fe³⁺有很好的檢測(cè)效果。本發(fā)明合成路線如下：

(二)熒光性能測(cè)試

將cdcl2·2.5h2o,cucl2·2h2o,alcl3,kcl,fecl3·6h2o,pbcl2,agno3,hgcl2,nicl2·6h2o,mgcl2·6h2o,nacl,zncl2,crcl3·6h2o,ba(no3)2,mncl2·4h2o,cacl2，cocl2·6h2o,cacl2等不同重金屬離子加入化合物2的溶液中，進(jìn)行熒光響應(yīng)測(cè)試。(三)紫外測(cè)試

將cdcl2·2.5h2o,cucl2·2h2o,alcl3,kcl,fecl3·6h2o,pbcl2,agno3,hgcl2,nicl2·6h2o,mgcl2·6h2o,nacl,zncl2,crcl3·6h2o,ba(no3)2,mncl2·4h2o,cocl2·6h2o,cacl2等不同重金屬離子加入化合物2的溶液中，進(jìn)行紫外響應(yīng)測(cè)試

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

熒光化學(xué)傳感器的合成

1.化合物1的合成

將羅丹明b(960mg，2mmol)與乙二胺(1.3ml，20mmol)在無(wú)水乙醇(40ml)中，控制反應(yīng)溫度在80℃，反應(yīng)時(shí)間為12-13h。反應(yīng)完成之后，減壓除去溶劑，萃取，經(jīng)硅膠柱分離得到淡黃色固體(880mg，92％)。

2.化合物2的合成

將化合物1(271.2mg,0.56mmol)與二硫化碳(15.7mg,0.28mmol)在0-5℃下溶于二氯甲烷(8ml),之后常溫反應(yīng)2-3h。反應(yīng)完成之后，減壓除去溶劑，萃取，經(jīng)硅膠柱分離得到粉色粉末(226mg，81％)?；衔?¹hnmr，¹³cnmr分別如圖1，圖2所示。

實(shí)施例2

熒光選擇性能測(cè)試

fe³⁺熒光傳感器2在乙醇中具有很好的溶解性，經(jīng)驗(yàn)證，化合物2可以溶解在etoh：hepes(1mm，ph＝7.2)＝2：1混合液中，配制500ml該溶液作為儲(chǔ)備液(ph＝7.26)。

精確配置fe³⁺熒光傳感器2為1×10^-3mol/letoh-h2o混合液(2/1，v/v)，cdcl2·2.5h2o,cucl2·2h2o,alcl3,kcl,fecl3·6h2o,pbcl2,agno3,hgcl2,nicl2·6h2o,mgcl2·6h2o,nacl,zncl2,crcl3·6h2o,ba(no3)2,mncl2·4h2o,cocl2·6h2o,cacl2等濃度為5×10^-3mol/l水溶液,以及用etoh：hepes(1mm,ph＝7.2，2/1,v/v)溶液。

熒光選擇性實(shí)驗(yàn)如圖3所示，取3ml儲(chǔ)備液置于液體池中，加入60ul熒光傳感器2，測(cè)其初始熒光強(qiáng)度值，然后分別加入配置好的各種陽(yáng)60ul，測(cè)量其穩(wěn)定時(shí)的熒光強(qiáng)度。觀察圖3可知，化合物2對(duì)fe³⁺有明顯響應(yīng)效果，并且在582nm處熒光強(qiáng)度達(dá)到最大值，也即化合物2對(duì)fe³⁺有很好的選擇性。

實(shí)施例3

紫外選擇性能測(cè)試

fe³⁺熒光傳感器2在乙醇中具有很好的溶解性，經(jīng)驗(yàn)證，化合物2可以溶解在etoh：hepes(1mm，ph＝7.26)＝2：1混合液中，配制500ml該溶液作為儲(chǔ)備液(ph＝7.2)。

精確配置fe³⁺熒光傳感器2為1×10^-3mol/letoh-h2o混合液(2/1，v/v)，cdcl2·2.5h2o,cucl2·2h2o,alcl3,kcl,fecl3·6h2o,pbcl2,agno3,hgcl2,nicl2·6h2o,mgcl2·6h2o,nacl,zncl2,crcl3·6h2o,ba(no3)2,mncl2·4h2o,cocl2·6h2o,cacl2等濃度為5×10^-3mol/l水溶液,以及用etoh：hepes(1mm,ph＝7.2，2/1,v/v)溶液。

紫外選擇性實(shí)驗(yàn)如圖4所示，取3ml儲(chǔ)備液置于液體池中，加入60ul熒光傳感器2，測(cè)其初始吸光度，然后分別加入配置好的各種陽(yáng)離子60ul，測(cè)量其穩(wěn)定時(shí)的吸光度。觀察圖4可知，化合物2對(duì)fe³⁺有明顯響應(yīng)效果，在558nm處出現(xiàn)一個(gè)新峰，也即化合物2對(duì)fe³⁺有很好的選擇性。