一種雙吲哚酰胺受體及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙吲哚酰胺受體及其制備方法與應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉛是地球上分布廣泛、含量豐富且最嚴(yán)重的環(huán)境污染物之一。雖然有學(xué)者認(rèn)為鉛 能輕微改善發(fā)育不良的大鼠的生長，但其營養(yǎng)必需性還有待于進(jìn)一步的研究證實(shí)。
[0003] 事實(shí)上，關(guān)注更多的是鉛對(duì)環(huán)境和健康的不利影響。鉛離子是一類對(duì)人體有害的 重金屬陽離子，許多疾病如失憶癥、易怒、貧血、肌肉癱瘓和精神延遲等都與鉛中毒有關(guān)。急 性鉛中毒的臨床表現(xiàn)為惡心、嘔吐、口中金屬味、腹絞痛、大便帶血、劇烈頭痛、極度疲乏、失 目民、周圍神經(jīng)麻痹，嚴(yán)重者腦水腫而出現(xiàn)驚厥、昏迷、肝臟腫大，黃疸指數(shù)及轉(zhuǎn)氨酶明顯升 高。慢性鉛中毒的主要特征是神經(jīng)肌肉綜合癥（neuromuscularsyndrome)，能導(dǎo)致貧血，腎 損傷，男性和女性不育癥，胎兒發(fā)育不正常，神經(jīng)發(fā)育不正常等。鉛對(duì)心臟和血管健康有不 利的影響，如導(dǎo)致心肌炎、心電圖掃描異常、心率不正常、高血壓、血管退化等。
[0004] 因此，高效、快速的檢測(cè)和識(shí)別鉛離子在生物、醫(yī)藥和環(huán)境等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作 用，設(shè)計(jì)合成具有高選擇性和高靈敏度的鉛離子識(shí)別受體迫切需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種雙噴哚酰胺受體。
[0006] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述雙吲哚酰胺受體的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述雙吲哚酰胺受體在其鉛離子識(shí)別方面的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種雙吲哚酰胺受體，所述受體具有如下式所示化學(xué)結(jié) 構(gòu)：
[0009]
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步提供了上述雙吲哚酰胺受體的制備方法，包括以下步驟：
[0011] (1)將吲哚溶解在無水乙醚中，冰水浴中強(qiáng)烈攪拌下緩慢加入草酰氯，反應(yīng)1小時(shí) 后，將反應(yīng)液抽濾，將抽濾后的沉淀物洗滌，得到中間體吲哚酰氯；其中，所述吲哚、乙醚以 及草酰氯的摩爾體積比為Imol:(20~40)mL:(1~2)mol;
[0012] (2)將所述中間體D引哚酰氯溶解在乙酸乙酯中，加入水合肼，再逐滴加入相轉(zhuǎn)移催 化劑PEG-400,室溫下攪拌反應(yīng)10分鐘后，再加入質(zhì)量濃度5 %的NaOH溶液，室溫下攪拌 反應(yīng)1小時(shí)，將反應(yīng)液抽濾，將抽濾后的沉淀物洗滌、干燥，得到雙吲哚酰胺受體粗產(chǎn)物；其 中，所述中間體吲哚酰氯、乙酸乙酯、水合肼、PEG-400以及NaOH溶液的摩爾體積比為Imol: (15 ~30)mL: (0? 5 ~l)mol: (0? 3 ~0? 8)mL: (8 ~15)mL。
[0013] 優(yōu)選地，在步驟（1)中，所述洗滌為用5mL無水乙醚洗滌三次。
[0014] 優(yōu)選地，在步驟⑴中，所述吲哚、乙醚以及草酰氯的摩爾體積比為Imol:30mL: Imol。
[0015] 優(yōu)選地，在步驟（2)中，所述洗滌為將抽濾后的沉淀物用15mL水洗去無機(jī)鹽，再用 5mL乙酸乙酯洗滌三次。
[0016] 優(yōu)選地，在步驟（2)中，所述中間體吲哚酰氯、乙酸乙酯、水合肼、PEG-400以及 NaOH溶液的摩爾體積比為Imol:20mL:0. 5mol:0. 3mL:10mL。
[0017] 優(yōu)選地，在步驟（2)中，將二甲基甲酰胺DMF和H2O先后加入所述雙吲哚酰胺受體 粗產(chǎn)物中進(jìn)行重結(jié)晶后，得到雙吲哚酰胺受體；其中，所述DMF、H20、雙吲哚酰胺受體粗產(chǎn)物 的體積摩爾比為5ml:0? 5ml:lmol。
[0018] 本發(fā)明進(jìn)一步提供了上述雙吲哚酰胺受體在鉛離子識(shí)別方面的應(yīng)用。
[0019] 本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙吲哚酰胺受體及其制備方法與應(yīng)用，通 過將吲哚溶解在無水乙醚中，冰水浴中強(qiáng)烈攪拌下緩慢加入草酰氯，反應(yīng)1小時(shí)后，將反應(yīng) 液抽濾，將抽濾后的沉淀物洗滌，得到中間體吲哚酰氯，將中間體吲哚酰氯溶解在乙酸乙酯 中，加入水合肼，再逐滴加入相轉(zhuǎn)移催化劑PEG-400,室溫下攪拌反應(yīng)10分鐘后，再加入質(zhì) 量濃度5 %的NaOH溶液，室溫下攪拌反應(yīng)1小時(shí)，將反應(yīng)液抽濾，將抽濾后的沉淀物洗滌、干 燥，得到雙吲哚酰胺受體粗產(chǎn)物，最后，將雙吲哚酰胺受體粗產(chǎn)物用混合溶劑重結(jié)晶得到雙 吲哚酰胺受體Al;利用紫外-可見光譜考察雙吲哚酰胺受體Al對(duì)金屬陽離子的識(shí)別性能 后發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明雙吲哚酰胺受體Al分子中含有酰胺基團(tuán)，其氧原子上有孤對(duì)電子，能夠與 過渡金屬離子很好的配位，而且，Al分子中兩個(gè)酰胺基團(tuán)直接相連，大大減少了受體與金屬 離子鍵合的位阻，實(shí)現(xiàn)了受體Al對(duì)Pb(P6I高選擇性比色識(shí)別作用，并且對(duì)I)1能夠 雙吲哚酰胺受體Al能高效、快速的檢測(cè)和識(shí)別鉛離子，在生物、醫(yī)藥和環(huán)境等領(lǐng)域具有重 要的作用。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明雙吲哚酰胺受體Al的合成路線圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中雙吲哚酰胺受體Al的DMSO-H2Od: 1，v/v)中性緩沖液加 入不同金屬離子的吸收光譜變化圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中雙叼丨哚酰胺受體Al(I.OXI(T5M)的DMSO-H2Od: 1，v/v)中 性緩沖溶液中加入Pb2+時(shí)的吸收光譜變化圖；
[0023] 圖4本發(fā)明雙噴哚酰胺受體Al與Pb2+識(shí)別模式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0025]1、本發(fā)明實(shí)施例中涉及試劑：
[0026] 吲哚、草酰氯均為國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，化學(xué)純。
[0027] 水合肼，天津市福晨化學(xué)試劑廠，分析純。
[0028] 氫氧化鈉，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，分析純。
[0029]PEG-400，成都市科龍化工試劑廠，分析純。
[0030] 九水硝酸鐵、四水硝酸鎘、六水硝酸鈷、六水硝酸鋅、九水硝酸鉻、硝酸鉛、硝酸鉀、 三水硝酸銅、1/2水硝酸汞、硝酸銀、八水硝酸鎳、X水高氯酸亞鐵均為天津市化學(xué)試劑二 廠，分析純。
[0031] HEPES(C8H18N2O4S)，Acros試劑，純度為 99%。
[0032] 溶劑：無水乙醚，乙酸乙酯，N，N-二甲基甲酰胺（DMF)，二甲基亞砜（DMSO)均為天 津市化學(xué)試劑二廠，分析純。
[0033] 以上試劑均未作進(jìn)一步處理，直接使用。實(shí)驗(yàn)用水均為蒸餾水。
[0034] 緩沖溶液為HEPES-NaOH的緩沖溶液，HEPES濃度為0? 01M，其pH值由IM的NaOH 調(diào)節(jié)至7. 0。
[0035] 儀器：
[0036] PHMK05顯微熔點(diǎn)儀，德國，溫度計(jì)未校正。
[0037] 81-2型恒溫磁力攪拌器，上海司樂儀器有限公司。
[0038] 3耶395型循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長城科工貿(mào)有限公司。
[0039] R-1001型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，鄭州長城科工貿(mào)有限公司。
[0040]Lambda35型紫外/可見分光光度計(jì)，Icm石英液池，Perkin-Elmer公司。
[0041]Inova-400型核磁共振儀，美國Varian公司。
[0042]紅外光譜（FT-IR)測(cè)量在ThermoNicoletNEXUSTMspectrophotometer(美國） 上用KBr壓片法進(jìn)行。譜圖經(jīng)過32次掃描并扣除背景后得到。
[0043] 2、雙吲哚酰胺受體的制備，合成路線如圖1所示，具體過程包括以下步驟：
[0044] (1)中間體叼丨哚酰氯的合成
[0045] 稱取5g吲哚，用30mL無水乙醚溶解在IOOmL圓底燒瓶中，冰水浴中強(qiáng)烈攪拌下緩 慢加入5. 4g草酰氯，冰水浴下攪拌反應(yīng)1小時(shí)，有亮黃色沉淀生成，抽濾，用5mL無水乙醚 洗滌三次，得到亮黃色晶體，裝入棕色密閉瓶中備用。檢測(cè)產(chǎn)率為90%。
[0046] (2)雙D引哚酰胺受體粗產(chǎn)物的合成
[0047] 稱取4. 15g中間體吲哚酰氯，用20mL乙酸乙酯溶解在IOOmL圓底燒瓶中，加入 0. 32g水合肼，加入6滴相轉(zhuǎn)移催化劑PEG-400 (0. 3mL)，室溫下攪拌反應(yīng)10分鐘，再加入 IOmL的NaOH水溶液（質(zhì)量濃度5% )，室溫下攪拌反應(yīng)1小時(shí)，有大量沉淀生成，抽濾，用 15mL水洗去無機(jī)鹽，再用5mL乙酸乙酯洗滌沉淀三次，干燥。
[0048] (3)雙叼丨哚酰胺受體的精制
[0049] 粗產(chǎn)物用DMF(5mL)-H2O(0. 5mL)混合溶劑重結(jié)晶得到雙吲哚酰胺受體Al，該雙吲 哚酰胺受體Al表征數(shù)據(jù)如下：
[0050] Al(C2tlH14N4O4):黃色晶體，產(chǎn)率：68%，熔點(diǎn)：大于300°C。 e: 16230M-1 ?CnT1(入誦NMR(DMS〇-d6, 400MHz,ppm) : 12. 38(s ,2H,N(H) , 10. 82 (s, 2H,N(H) , 8. 74 (d, 2H,J