CN107935898A - 一种蒽衍生物荧光探针及其合成方法和在h2s检测中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种蒽衍生物荧光探针及其合成方法和在H2S检测中的应用，该蒽衍生物荧光探针的结构式如式X所示：其合成方法是先用三氯氧磷与2‑羟基蒽反应，反应产物再与氨基硫脲反应，即可。所得蒽衍生物荧光探针对水中的硫化氢具有快速检测效果。

Description

一种蒽衍生物荧光探针及其合成方法和在H2S检测中的应用
技术领域
本发明涉及医学检测技术领域，具体涉及一种蒽衍生物荧光探针及其制备方法和在H2S检测中的应用。
背景技术
硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，微溶于水，HS-的pKa为6.9，S2-的pKa大于14。在工业应用中，残余H2S常常在环境中广泛扩散。然而在人体中，H2S又是继CO和NO的第三类内生气体，在生物体中扮演着重要的角色，譬如H2S不但具有血管释缓剂的作用还是能量调控因子，对心血管调控及炎症应答机制密切相关；一旦体内H2S含量失衡，就会引起各种疾病，例如阿尔茨海默病、唐氏综合症及糖尿病等。因此科学家对人体内H2S的研究越来越重视。
人体中H2S含量是有一定范围的，H2S浓度改变会导致各种生理和生化反应问题，目前检测H2S是一项非常重要的工作。传统监测H2S的方法具有很多缺点，都不适用于对H2S的实时分析。为了克服这些障碍，就需要研究发现新的H2S检测方法，而荧光探针以其简便操作性和高度灵敏性受到了科研工作者的高度重视。目前为止，能够在水溶液中对H2S进行实时检测的荧光探针仍然有限。研究发现一种具有高度选择性和灵敏性的荧光探针并能够对水溶液中的检测已经是势在必行。最近有科学家发现了一种更高效率的方法，H2S与Cu2+和荧光探针的复合物反应，生成CuS沉淀。
小分子化学荧光探针具有高度灵敏性和选择性，可以快速地对底物实时做出应答，完全可以成为生物体中和环境中检测Cu2+的优选诊断方法。Cu2+是过渡金属离子的一种，具有顺磁性的性质，当其与发射荧光的有机化合物反应生成配合物后，由于Cu2+会产生可逆性的电荷转移,可能会导致化合物的荧光猝灭。因此设计并合成发荧光的小分子探针，能够选择性地与Cu2+结合后，探针的荧光消失。
蒽类化合物是一类重要的荧光染料，由于其荧光信号强烈，常被用作染料及荧光增白剂。
发明内容
解决的技术问题：本发明的目的是一种蒽衍生物荧光探针及其合成方法和在H2S检测中的应用，
技术方案：一种蒽衍生物荧光探针，其结构式如式X所示：
上述蒽衍生物荧光探针的合成方法，包括：
优选地，化合物1制备化合物2的步骤中，反应溶剂为二甲基甲酰胺。
优选地，化合物2制备化合物3的步骤中，反应溶剂为乙醇。
上述蒽衍生物荧光探针在H2S检测中的应用。
有益效果：本发明设计并合成了一个新的小分子蒽衍生物荧光探针(NLN)，能与Cu2+反应结合生成NLN Cu络合物后，荧光猝灭；这个新的络合物中的Cu2+能够选择性地与H2S结合，释放NLN，荧光恢复。如下式所示：
本发明的合成方法有效整合了蒽衍生物荧光基团，实验可重复性强，稳定性好，实验反应所需条件较简单，且实验环境温和，产率较好，可在较小投入情况下进行大量生产。
本发明的蒽衍生物探针具有选择性地对Cu2+检测，且反应络合物NLN Cu能够对H2S的实时检测，并在活细胞中选择性地对Cu2+和H2S成功成像，有望在工业应用和环境监测中得到实际应用。
附图说明
图1为NLN溶液中加入了50μM的Cu2+之后，溶液的荧光发射谱图；a-j分别是NLN溶液的浓度0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0(c(TM)/(10–6mol·L–1)
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但这些实施例并非限制本发明的实施方式。本发明具有多种不同的实施方式，并不只限于本说明书中所述内容。本领域的技术人员在不违背本申请发明精神的情况下，所完成的方案应在本发明的范围内。
实施例1
蒽衍生物荧光探针NLN的合成方法，包括以下步骤：
步骤i.在0℃冰浴下将三氯氧磷滴加到二甲基甲酰胺中，然后将溶于二甲基甲酰胺(5mmol)的2-羟基蒽(5mmol)逐滴加入到上述混合液中，让反应逐渐升到室温搅拌2h，然后将反应烧瓶转移至60℃油浴锅中反应10h时间。反应结束后将反应液倒入冰水中，用碳酸钠中和至pH＝7，过滤，固体依次用冷乙醇、蒸馏水洗涤，干燥得化合物2。
步骤ii.在搅拌下，依次将化合物2(2mmol)和化合物氨基硫脲(2mmol)加入到含有乙醇的25mL的圆底烧瓶中。搅拌回流反应8h，过滤得固体粗产物，乙醇重结晶得化合物目标化合物3(NLN)。
产率：80.2％。
1H-NMR(600MHz,DMSO-d6):11.6(s,NH,1H)；10.76(s,OH,1H)；9.26(s,ArH,1H)；8.76(s,ArH,2H)；8.59(d,J＝8.8Hz,ArH,1H)；8.37(s,ArH,1H)；8.14(q,J1＝8.4Hz,J2＝8.9Hz,ArH,2H)；7.77-7.61(m,ArH,4H)。
实施例2
荧光探针NLN体外测试实验
将实施例1合成的荧光探针NLN在20mM HEPES缓冲液(pH 7.4，0.5％DMSO，25℃)中与Cu2+反应后的溶液的发射和吸收性质进行了研究。如图1所示，在NLN溶液中加入了50μM的Cu2+给出浓度范围附图不能看出之后，300-400nm处的吸收条带下降。对NLN溶液中加入了Cu2+之后的溶液的荧光发射谱图变化进行评估可以得，自由的荧光探针在生理pH条件下是发射较强的荧光的，向NLN溶液c(TM)/(10–6mol·L–1)a～j:0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0]中加入了Cu2+(1.0equiv)之后，会导致荧光完全猝灭，意味着探针NLN通过Turn-off机制对Cu2+进行识别，其中溶液中的pH值7.43对NLN与Cu2+的反应液具有重要的影响。
接下来对其反应产物NLNCu的turn-on性质进行了研究。选择了NaHS作为硫源。当往NLNCu溶液中加入NaHS后，溶液中的荧光迅速复原，由此可知，这个探针具有在生物样品中实时检测H2S的潜能。由此得出，NLNCu对H2S的检测具有高度选择性和灵敏性的优良探针。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (5)

1.一种蒽衍生物荧光探针，其特征在于：其结构式如式X所示：
2.权利要求1所述的蒽衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于：包括：
3.根据权利要求2所述的蒽衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于：化合物1制备化合物2的步骤中，反应溶剂为二甲基甲酰胺。
4.根据权利要求2所述的蒽衍生物荧光探针的合成方法，其特征在于：化合物2制备化合物3的步骤中，反应溶剂为乙醇。
5.权利要求1所述的蒽衍生物荧光探针在H2S检测中的应用。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105131941A (zh) * 2015-09-23 2015-12-09 山东理工大学 检测内源性h2s的荧光探针及其制备方法
CN105352920A (zh) * 2015-10-08 2016-02-24 河南师范大学 一种利用1,4-二羟基-9,10-蒽醌缩氨基硫脲化合物作为荧光探针检测铜离子的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105131941A (zh) * 2015-09-23 2015-12-09 山东理工大学 检测内源性h2s的荧光探针及其制备方法
CN105352920A (zh) * 2015-10-08 2016-02-24 河南师范大学 一种利用1,4-二羟基-9,10-蒽醌缩氨基硫脲化合物作为荧光探针检测铜离子的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何芳 等: "水杨醛缩氨基硫脲的合成及其与铍的荧光熄灭反应", 《分析实验室》 *
李永强 等: "水杨醛缩氨基硫脲-铜荧光淬灭反应的研究及应用", 《分析测试学报》 *
高敏 等: "检测硫化氢分子的荧光探针", 《化学进展》 *

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