專利名稱：一種用于Cu²⁺檢測(cè)的熒光探針分子及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬離子檢測(cè)的熒光探針技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于Cu2+檢測(cè)的熒光離子探針分子及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
熒光探針是在一定的體系內(nèi)，當(dāng)一種物質(zhì)或體系內(nèi)某一物理性質(zhì)發(fā)生改變時(shí)，熒光信號(hào)能發(fā)生相應(yīng)改變的分子。金屬離子熒光探針提供了一種具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的檢測(cè)手段，其設(shè)計(jì)、合成、應(yīng)用及識(shí)別過程中所涉及的光物理和光化學(xué)問題受到不同領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注。熒光離子探針具有其他分析方法如原子吸收光譜、離子選擇性電極分析等傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，即通過熒光強(qiáng)度和顏色的變化直觀體現(xiàn)離子的存在和濃度范圍，且具有高的靈敏度和選擇性。常見的熒光離子探針的識(shí)別機(jī)理一般包括光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)、 分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)、形成激締復(fù)合物(excimer)和熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)等幾大類。萘酰亞胺類化合物具有熒光量子產(chǎn)率高、熒光發(fā)射波長(zhǎng)適中、斯托克位移大、光穩(wěn)定好等優(yōu)點(diǎn)，是熒光分子探針設(shè)計(jì)中優(yōu)秀的熒光團(tuán)。受體部分是為實(shí)現(xiàn)對(duì)識(shí)別客體目標(biāo)而設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)單元，它決定了探針分子識(shí)別客體的靈敏度和選擇性。二氨基馬來腈具有兩個(gè)配位作用位點(diǎn)且都對(duì)銅離子有選擇性，只是靈敏度有差異，從而在濃度響應(yīng)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。銅在環(huán)境、生物、化學(xué)體系中具有重要作用。高濃度的銅短時(shí)間會(huì)造成胃腸不適， 長(zhǎng)時(shí)間會(huì)造成肝腎損壞。因此飲用水中銅的含量的監(jiān)測(cè)尤為重要。銅離子的檢測(cè)對(duì)生命科學(xué)、環(huán)境化學(xué)、化學(xué)都有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于Cu2+檢測(cè)的熒光離子探針分子及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明中所設(shè)計(jì)的熒光探針分子以二氨基馬來腈作為離子受體，萘酰亞胺作為熒光響應(yīng)基團(tuán)，通過熒光變化實(shí)現(xiàn)了對(duì)Cu2+的專一性識(shí)別和濃度響應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明公開了一種新型銅離子(Cu2+)熒光探針分子，其特征在于采用在N-正丁基-1，8-萘酰亞胺的4位以席夫堿的形式修飾二氨基馬來腈作為探針分子，其化學(xué)式=C21H17N5O2，結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種用于Cu2+檢測(cè)的熒光探針分子，其特征在于采用在N-正丁基-1，8-萘酰亞胺的4位以席夫堿的形式修飾二氨基馬來腈作為探針分子，其化學(xué)式=C21H17N5O2，結(jié)構(gòu)式為NC CN ^jj O。
2.一種如權(quán)利要求1所述的用于Cu2+檢測(cè)的熒光探針分子的制備方法，其特征在于它的合成路線如下\\ Vr0Xx^Xl0yU HC OQ CH3CNS CNCNI0H2AcN。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型Cu2+熒光探針的制備方法，其特征在于它的具體制備步驟為1)將4-氰基-氮-正丁基-萘酰亞胺和鋁鎳合金按摩爾比1 3混合于甲酸水溶液中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100-120°C下磁力攪拌池，冷卻后，中和至pH = 6，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鎂干燥，硅膠柱層析，洗脫液石油醚乙酸乙酯=20 1，得4-醛基-氮-正丁基-萘酰亞胺；2)將4-醛基-氮-正丁基-萘酰亞胺和二氨基馬來腈按摩爾比1 1混合于乙腈中，加熱回流至全溶，再加入痕量的對(duì)甲苯磺酸，待有大量沉淀生成，再回流5分鐘冷卻后過濾，再用乙腈重結(jié)晶后即得最終熒光探針分子。
4.一種如權(quán)利要求1和2所述的熒光探針分子Cu2+離子檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熒光探針分子在Cu2+離子檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用，其特征在于采用熒光光譜檢測(cè)手段，熒光探針分子對(duì)Cu2+的有專一性識(shí)別，并且隨Cu2+濃度變化，探針有無熒光發(fā)射到綠光發(fā)射再到藍(lán)光發(fā)射的變化。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬離子檢測(cè)的熒光探針技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于Cu2+檢測(cè)的熒光離子探針分子及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明采用在N-正丁基-1，8-萘酰亞胺的4位以席夫堿的形式修飾二氨基馬來腈作為探針分子。探針分子在乙腈溶液中沒有熒光，探針溶液中加入小于1當(dāng)量的Cu2+水溶液，在360nm光激發(fā)下，由于Cu2+和探針分子內(nèi)的氨基和亞氨基作用，光致電子轉(zhuǎn)移(PET)過程被阻斷，吸收的能量用于發(fā)光，從而發(fā)射綠色熒光；當(dāng)Cu2+的濃度大于1當(dāng)量時(shí)，Cu2+開始和兩個(gè)氰基作用，拉電子能力增強(qiáng)，使發(fā)射波長(zhǎng)藍(lán)移。隨著濃度增加，綠光消漸漸失，藍(lán)光漸漸增強(qiáng)。加入其他金屬離子沒有相應(yīng)的響應(yīng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了探針分子對(duì)銅離子的專一性識(shí)別，并伴隨著Cu2+濃度的增加，探針有從無熒光-綠色熒光-藍(lán)色熒光相應(yīng)變化。濃度響應(yīng)這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在粒子檢測(cè)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C09K11/06GK102533255SQ201110458820
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者余旭東, 蘭海闖, 劉刻印, 劉斌, 易濤, 曹新華 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)