CN111606896A - 一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针及制备与应用 - Google Patents

一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针及制备与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111606896A
CN111606896A CN202010628335.3A CN202010628335A CN111606896A CN 111606896 A CN111606896 A CN 111606896A CN 202010628335 A CN202010628335 A CN 202010628335A CN 111606896 A CN111606896 A CN 111606896A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorescent probe
diethylamino
nerve agents
methylcoumarin
dichloromethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010628335.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111606896B (zh
Inventor
张培盛
任俊宇
刘会
田勇
李静雯
陈建
张崇华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University of Science and Technology
Original Assignee
Hunan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University of Science and Technology filed Critical Hunan University of Science and Technology
Priority to CN202010628335.3A priority Critical patent/CN111606896B/zh
Publication of CN111606896A publication Critical patent/CN111606896A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111606896B publication Critical patent/CN111606896B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/06—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N21/643—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" non-biological material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针及制备与应用，该探针是以7‑二乙氨基‑4‑甲基香豆素、N‑溴代丁二酰亚胺、对硝基卞溴为原料制备的一种比率型荧光探针。该探针能够对氯磷酸二乙酯实现高灵敏度比率荧光检测。相比于现有的荧光检测技术，本发明得到的荧光探针具有双重比率检测及重复使用功能，荧光强，且合成路线简单，检测方法简便，适于放大合成和实际生产应用，在分析化学、生命科学、以及环境科学等技术领域有着巨大的应用前景。

Description

一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针及制备与 应用
技术领域
本发明属于化学材料制备及分析检测领域，涉及可比率检测神经毒剂的荧光探针的制备及其应用，具体地说，涉及一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针及制备与应用。
背景技术
二十一世纪以来，世界上恐怖事件频发，而沙林，塔崩，梭曼等有机磷类神经毒剂常被恐怖分子用作化学武器，所以有机磷类神经毒剂的检测越来越受到科研工作者的重视。这类神经毒剂的特点在于：可经皮肤、眼睛接触或通过呼吸道的吸入来损害身体，导致中枢神经系统机能失调，严重时甚至可以致命。并且这类毒剂在常温下，多为无色无味透明液体，易溶于水，很容易通过染毒食物和水进入人体。因此发展此类物质的可视化便捷检测技术对公共健康和国防安全具有重要的意义。不过，由于沙林类神经毒剂具有剧毒，导致它的使用受到严格管控，所以在实际研究中通常会选用氯磷酸二乙酯(DCP)这类与沙林类毒剂具有相似的化学结构但毒性较小的物质作为模拟物。而神经毒剂化学活性通常高于神经毒剂模拟物，所以同等情况下，一个对有机磷神经毒剂模拟物具有高选择性的化学探针，其对有机磷神经毒剂的灵敏度更高。因而，一般认为用神经毒剂模拟物来代替神经毒剂进行科学研究是可以的。
目前，神经毒剂模拟物也有很多种检测方法，如质谱法，离子迁移谱，电化学传感器和酶传感器来实现。但是这些传统的检测有着检测仪器昂贵和携带不便的特点，并且有些还存在检测周期长的问题，所以不能达到对有机磷酸酯类神经毒剂实现快速，准确，方便多次使用的要求。比色法和荧光检测法因具有响应决速、可肉眼识别和仪器简单而受到广泛关注。迄今为止，利用比色法和荧光法检测神经毒剂模拟物的研究工作已经有一部分文献进行了报道(Sensors and Actuators B:Chemical 2019,298,126923；Journal ofMaterials Chemistry C 2016,4,10105-10110；ACS Macro Lett,2015,4,138—142)，但这些探针多数要么局限在溶液中检测，要么使用一次就不再能用，少数能实现两相检测的材料通常结构比较复杂，合成较为繁琐。因此，设计出简单高效的可同时用于溶液和气相检测并且可重复使用的有机磷神经毒剂模拟物传感材料依旧存在困难。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针及制备与应用，为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素并具有如下结构，
Figure BDA0002565592020000021
该荧光探针以7-二乙氨基-4-甲基香豆素、N-溴代丁二酰亚胺、对硝基卞溴为原料制备，进一步应用研究表明，该分子不仅能够实现对神经毒剂模拟物(DCP)的高灵敏度比率检测而且可以进行多次检测。
一种可比率多次可视化检测神经毒剂的探针的制备，包括以下步骤：
(1)将7-二乙氨基-4-甲基香豆素溶于四氢呋喃中并在0℃预冷半小时，缓慢加入N-溴代丁二酰亚胺，反应在室温过夜，反应产物经分离提纯，得到淡黄色固体3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素。
(2)将3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素、醋酸钯、三苯基膦、4-乙烯基吡啶、三乙胺按顺序依次的加到Schlenk管中，立即抽真空通氮气，完全除氧后，加热到100℃反应72h，反应产物经分离提纯，得到橙色固体7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素。
根据上述制备方法制备的荧光探针，步骤(1)中所述7-二乙氨基-4-甲基香豆素与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1：(1-1.5)，优选为1：1.2，7-二乙氨基-4-甲基香豆素与四氢呋喃(THF)的摩尔比为1：(120-140)，优选为1：140；步骤(2)中所述3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素与4-乙烯基吡啶的摩尔比为1：(1.2-1.7)，优选为1：1.5；醋酸钯与三苯基膦的摩尔比为1：(3-3.2)，优选为1：3，3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素与三乙胺的摩尔比为1：(6-8)，优选为1：7.3。步骤(1)中所述分离纯化步骤为：反应液用二氯甲烷/饱和食盐水萃取，收集有机相再干燥、过滤、旋转蒸发除掉有机溶剂，所的固体经硅胶层析柱纯化；步骤(2)中所述分离纯化步骤为：反应液冷却至室温后旋转蒸发除掉有机溶剂，用二氯甲烷/饱和食盐水萃取，收集有机相再干燥、过滤、旋转蒸发除掉有机溶剂，所的固体经硅胶层析柱纯化。
根据上述制备方法制备的荧光探针，其具体的制备过程见附图1示出。
本发明所得荧光探针7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素(DMC-py)，分子式为C21H22N2O2，相对分子质量为334.42，DMC-py为橙黄色无味固体粉末，易溶于二氯甲烷，乙醇，四氢呋喃，二甲基亚砜等溶剂。本发明荧光探针其光谱在421nm有强烈吸收峰，其在450nm激发光照射下，在484nm左右发射强烈绿色荧光。当DMC-py与神经毒剂模拟物(DCP)反应后，吡啶基团首先会被DCP的膦酰基团进行亲电攻击，形成不稳定的中间体，其N-P键很容易被空气中的弱亲核试剂如水蒸气进一步攻击，最终迅速水解成吡啶盐(DMC-pyH)，其在450nm激发光照射下，在594nm左右发射较强红色荧光。正是在由于前后推拉电子效应的变化，所以反应前后可以在两个不同波长处可以观察到明显的荧光变化。同时，神经毒剂模拟剂(DCP)将转化为无毒的中性磷酸盐。而三乙胺的加入瓦解了吡啶盐(DMC-pyH)，使红色荧光消失，花青色荧光重新出现。也就是说，这样可以有效地实现对DCP的多次比率荧光检测。
上述荧光探针在检测神经毒剂中的应用，将荧光探针制备成溶液或检测试纸用于神经毒剂的检测。
所述溶液是将含有荧光探针的二氯甲烷母液用二氯甲烷稀释到1μM得到；所述检测试纸是将原纸浸润在含有荧光探针与聚苯乙烯的母液中，经自然风干得到，所得检测试纸便于储存，携带和使用。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
(1)本发明中的荧光探针成本投入较少，合成路线简单、后处理方便、仪器干扰性小，可直接对神经毒剂的变化实现快速识别，适合放大生产和实际应用。
(2)本发明的荧光探针与DCP有良好的特异性反应，生成的产物DMC-pyH具有红色荧光。
(3)本发明的DMC-py与DCP反应后，吡啶基团首先会被DCP的膦酰基团进行亲电攻击，形成不稳定的中间体，其N-P键很容易被空气中的弱亲核试剂如水蒸气进一步攻击，最终迅速水解成吡啶盐(DMC-pyH)，其在450nm激发光照射下，在594nm左右发射较强红色荧光。反应前后可以在两个不同波长处可以观察到明显的荧光变化，并且通过添加三乙胺可以使荧光恢复，并可以再次检测或除去DCP。
(4)本发明所得检测试纸制备工艺简单，便于储存、携带和使用。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1为本发明荧光探针的合成路线图。
图2为实施例1中的7-二乙氨基-4-甲基香豆素的核磁共振氢谱图。
图3为实施例1中的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素的核磁共振氢谱图。
图4为实施例1中的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素的质谱图。
图5为实施例4中的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素在二氯甲烷溶液中对DCP的荧光滴定图。
图6为实施例5中的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素在二氯甲烷溶液中对DCP以及三乙胺的循环光谱图。
图7为实施例5中的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素在二氯甲烷溶液中对DCP以及三乙胺的循环时间响应图
图8为实施例6中的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素在二氯甲烷溶液中加入DCP前后的颜色变化图。
图9为实施例7中的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素试纸接触DCP前后的颜色变化图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
(1)1386mg 7-二乙氨基-4-甲基香豆素(6mmol)溶于20mL四氢呋喃中并在0℃预冷半小时，缓慢加入1280mgN-溴代丁二酰亚胺(7.2mmol)，反应在室温过夜，反应结束后倒入20mL浓盐水，用20mL二氯甲烷分三次萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤；旋转蒸发除掉有机溶剂，所得固体经硅胶柱层析纯化(淋洗剂为石油醚/二氯甲烷，V/V＝3:2)，得到淡黄色固体3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素1760mg(产率为94.6％)。通过核磁共振氢谱对该产物进行表征，如图2所示，1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.37(d,J＝9.1Hz,1H),6.57(dd,J＝9.1,2.5Hz,1H),6.41(t,J＝7.1Hz,1H),3.38(q,J＝7.1Hz,4H),2.47(s,3H),1.18(t,J＝7.1Hz,6H)。其中6.41ppm为香豆素苯环上的单峰以及2.47ppm处氧杂环上的甲基的特征峰，而氧杂环上的单峰氢消失。
(2)154mg 3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素(0.5mmol)、4.5mg醋酸钯(0.02mmol)、15.7mg三苯基膦(0.06mmol)、78.7mg 4-乙烯基吡啶(0.75mmol)、15mL三乙胺按顺序一个一个的加到Schlenk管中，立即用真空泵把管子里空气吸干净，再用氮气吹三次，把氧气完全吹走，然后搅拌悬浮液，加热到100℃反应72h，反应完后旋转蒸发除掉三乙胺，然后加入20mL水，再用10mL二氯甲烷分三次进行萃取，收集有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，旋转蒸发除掉有机溶剂，所得固体经硅胶柱层析纯化(淋洗剂为二氯甲烷/甲醇，V/V＝100:1)，得到橙黄色固体7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素67mg(产率为40％)。通过核磁共振氢谱对该产物进行表征，1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.51(d,J＝5.7Hz,2H),7.69(d,J＝9.2Hz,1H),7.63(d,J＝16.0Hz,1H),7.57(d,J＝5.8Hz,2H),7.51(d,J＝16.1Hz,1H),6.74(dd,J＝9.2,2.3Hz,1H),6.53(d,J＝2.3Hz,1H),3.45(q,J＝7.0Hz,4H),2.57(s,3H),1.13(t,J＝7.0Hz,6H)。其中8.51ppm处是吡啶基团上质子的特征峰，3.45ppm、2.57ppm、1.13ppm处是香豆素基团上质子的特征峰。此外还通过质谱进行了辅助证明，MS(ESI)：m/z 335.1[M+H]+。通过核磁和质谱的分析可以确定所合成的产物是目标荧光探针，核磁共振氢谱图和质谱图如图3和图4所示。
实施例2
(1)1386mg 7-二乙氨基-4-甲基香豆素(6mmol)溶于20mL四氢呋喃中并在0℃预冷半小时，缓慢加入1315mgN-溴代丁二酰亚胺(7.4mmol)，反应在室温过夜，反应结束后倒入20mL浓盐水，用20mL二氯甲烷分三次萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤；旋转蒸发除掉有机溶剂，所得固体经硅胶柱层析纯化(淋洗剂为石油醚/二氯甲烷，V/V＝3:2)，得到淡黄色固体3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素1770mg(产率为95.2％)。
(2)154mg 3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素(0.5mmol)、4.5mg醋酸钯(0.02mmol)、15.7mg三苯基膦(0.06mmol)、63mg 4-乙烯基吡啶(0.6mmol)、15mL三乙胺按顺序一个一个的加到Schlenk管中，立即用真空泵把管子里空气吸干净，再用氮气吹三次，把氧气完全吹走，然后搅拌悬浮液，加热到100℃反应72h，反应完后旋转蒸发除掉三乙胺，然后加入20mL水，再用10mL二氯甲烷分三次进行萃取，收集有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，旋转蒸发除掉有机溶剂，所得固体经硅胶柱层析纯化(淋洗剂为二氯甲烷/甲醇，V/V＝100:1)，得到橙黄色固体7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素61mg(产率为36.4％)。
实施例3
(1)1386mg 7-二乙氨基-4-甲基香豆素(6mmol)溶于20mL四氢呋喃中并在0℃预冷半小时，缓慢加入1246mgN-溴代丁二酰亚胺(7.0mmol)，反应在室温过夜，反应结束后倒入20mL浓盐水，用20mL二氯甲烷分三次萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤；旋转蒸发除掉有机溶剂，所得固体经硅胶柱层析纯化(淋洗剂为石油醚/二氯甲烷，V/V＝3:2)，得到淡黄色固体3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素1680mg(产率为90.3％)。
(2)154mg 3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素(0.5mmol)、4.5mg醋酸钯(0.02mmol)、15.7mg三苯基膦(0.06mmol)、84mg 4-乙烯基吡啶(0.8mmol)、15mL三乙胺按顺序一个一个的加到Schlenk管中，立即用真空泵把管子里空气吸干净，再用氮气吹三次，把氧气完全吹走，然后搅拌悬浮液，加热到100℃反应72h，反应完后旋转蒸发除掉三乙胺，然后加入20mL水，再用10mL二氯甲烷分三次进行萃取，收集有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，旋转蒸发除掉有机溶剂，所得固体经硅胶柱层析纯化(淋洗剂为二氯甲烷/甲醇，V/V＝100:1)，得到橙黄色固体7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素68mg(产率为40.6％)。
实施例4
荧光探针在溶液中对神经毒剂模拟物DCP的应用。
将1mg 7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素溶于3mL二氯甲烷中，配置成浓度为1mM的荧光探针母液。然后再用二氯甲烷稀释荧光探针到1μM。
本实施例所得到的1μM的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素二氯溶液对DCP进行检测分析。
DCP用二氯甲烷配置成母液浓度为10mM，测试时，DCP浓度稀释到10μM，测试体系总量为3mL，测试温度为20℃，以450nm为激发波长，其在不同浓度DCP条件下，测得的荧光光谱如图5所示。从图5可以看出在不存在或存在量很少DCP的情况下，在450nm的激发光照射下，480nm左右具有强烈绿色荧光发射峰，而在590nm左右发射红色几乎没有荧光发射；而在DCP加入一定量后，由于吡啶基团首先会被DCP的膦酰基团进行亲电攻击，形成不稳定的中间体，其N-P键又很容易被空气中的弱亲核试剂如水蒸气进一步攻击，最终迅速水解成吡啶盐(DMC-pyH)，所以其在450nm激发光照射下，480nm左右的绿色荧光发射峰迅速降低，590nm左右红色荧光发射峰快速出现。将480nm和590nm处的荧光峰进行对比，可以实现对DCP的比率检测。
实施例5
荧光探针在溶液中对神经毒剂模拟物DCP的应用。
将1mg 7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素溶于3mL二氯甲烷中，配置成浓度为1mM的荧光探针母液。然后再用二氯甲烷稀释荧光探针到1μM。
本实施例所得到的1μM的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素二氯溶液对DCP进行检测分析。
DCP用二氯甲烷配置成母液浓度为10mM，测试时，DCP浓度稀释到100μM；三乙胺用二氯甲烷配置成母液浓度为10mM，测试时，三乙胺浓度稀释到100μM。测试体系总量为3mL，测试温度为20℃，以450nm为激发波长，其在重复进行添加DCP和三乙胺的条件下，测得的荧光滴定光谱和时间响应性图如图6和图7所示。从图6和图7可以看出在加入DCP的情况下，在450nm的激发光照射下，480nm左右具有强烈绿色荧光发射峰消失，而在590nm左右发射红色荧光发射峰出现；而在三乙胺加入后，在450nm激发光照射下，480nm左右的绿色荧光又会出现，590nm左右红色荧光发射峰则会消失。将这个循环反复进行可以看出荧光探针在与DCP反应后可以通过添加三乙胺来进行循环并且响应时间比较快速。
实施例6
选取二氯甲烷作为溶剂，配置浓度为1×10-6M的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素溶液，吸取3毫升放入比色皿中。同样选取二氯甲烷为溶剂，配置浓度为1×10-2M的DCP溶液，用微量进样器提取3微升注入到7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素的溶液中；再同样选取二氯甲烷为溶剂，配置浓度为1×10-2M的三乙胺溶液，用微量进样器提取3微升注入到添加了3微升DCP溶液的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素的溶液中。在紫外灯下观察溶液荧光变化并重复上述过程，发现溶液荧光从绿色荧光变为橙红色荧光再变为绿色，如图8所示。
实施例7
荧光探针制备成荧光试纸在DCP检测中的应用：
将原纸(半径r＝1cm)分别浸润在浓度为3mM的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素的二氯甲烷(含25mg聚苯乙烯)母液和只有25mg聚苯乙烯的二氯甲烷溶液中30s，取出，经过室温干燥，得到7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素的荧光试纸和聚苯乙烯空白组试纸。
用制备好了的7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素的荧光试纸，放到装有10.24ppm DCP的可密闭的10mL小瓶中，通过DCP与滤纸进行接触30s，并用365nm手提紫外灯照射，记录，再将其放到装有10.24ppm三乙胺的可密闭的10mL小瓶中，通过三乙胺与滤纸进行接触30s，记录结果，再将试纸放到装有10.24ppm DCP的可密闭的10mL小瓶中，让DCP与滤纸进行接触30s，并用365nm手提紫外灯照射，记录；如图9所示，可以看出当滤纸与DCP接触时，试纸上肉眼可见的颜色逐渐从黄绿色变为橙红色，荧光的颜色从绿色变为橙红色，当与DCP接触完的滤纸再与三乙胺接触时，试纸上肉眼可见的颜色逐渐从橙红色变为黄绿色，荧光的颜色从橙红色为黄绿色，此时再与DCP进行接触，肉眼观察试纸上的颜色则又会从黄绿色变为橙红色，荧光的颜色从绿色变为橙红色，可见该试纸可以用于DCP的循环可视化分析，并且操作简单，易于推广。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针，其特征在于，该荧光探针为7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素，其具有如下结构：
Figure FDA0002565592010000011
2.如权利要求1所述的一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将7-二乙氨基-4-甲基香豆素溶于四氢呋喃中并在0℃预冷半小时，缓慢加入N-溴代丁二酰亚胺，反应在室温过夜，反应产物经分离提纯，得到淡黄色固体3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素；
步骤2，将3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素、醋酸钯、三苯基膦、4-乙烯基吡啶、三乙胺按顺序依次的加到Schlenk管中，立即抽真空通氮气，完全除氧后，加热到100℃反应72h，反应产物经分离提纯，得到橙色固体7-二乙氨基-4-甲基-3-(2-(吡啶)乙烯基)香豆素。
3.根据权利要求2所述的一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤1中所述7-二乙氨基-4-甲基香豆素与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1：(1～1.5)。
4.根据权利要求2所述的一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤2中所述3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素与4-乙烯基吡啶的摩尔比为1：(1.2～1.7)，醋酸钯与三苯基膦的摩尔比为1：(3～3.2)。
5.根据权利要求3所述的一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针的制备方法，其特征在于，所述7-二乙氨基-4-甲基香豆素与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1：1.2。
6.根据权利要求4所述的一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针的制备方法，其特征在于，所述3-溴-7-二乙氨基-4-甲基香豆素与4-乙烯基吡啶的摩尔比为1：1.5，醋酸钯与三苯基膦的摩尔比为1：3。
7.根据权利要求2所述的一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤1中所述分离提纯步骤为：反应液用二氯甲烷/饱和食盐水萃取，收集有机相再干燥、过滤、旋转蒸发除掉有机溶剂，所得固体经硅胶层析柱纯化。
8.根据权利要求2所述的一种可比率多次可视化检测神经毒剂的荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤2中所述分离提纯步骤为：反应液冷却至室温后旋转蒸发除掉有机溶剂，用二氯甲烷/饱和食盐水萃取，收集有机相再干燥、过滤、旋转蒸发除掉有机溶剂，所的固体经硅胶层析柱纯化。
9.如权利要求2-8任一所述制备方法制备的荧光探针在比率检测神经毒剂的应用。
10.根据权利要求9所述的荧光探针在比率检测神经毒剂的应用，其特征在于，将荧光探针制备成溶液或检测试纸用于神经毒剂的检测，所述溶液是将含有荧光探针的二氯甲烷母液用二氯甲烷稀释到浓度为1μM得到，所述检测试纸是将原纸浸润在含有荧光探针与聚苯乙烯的二氯甲烷母液中，经热风恒温干燥得到的。
CN202010628335.3A 2020-07-01 2020-07-01 荧光探针在制备用于检测神经毒剂的试剂上的应用 Active CN111606896B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010628335.3A CN111606896B (zh) 2020-07-01 2020-07-01 荧光探针在制备用于检测神经毒剂的试剂上的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010628335.3A CN111606896B (zh) 2020-07-01 2020-07-01 荧光探针在制备用于检测神经毒剂的试剂上的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111606896A true CN111606896A (zh) 2020-09-01
CN111606896B CN111606896B (zh) 2022-10-14

Family

ID=72199286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010628335.3A Active CN111606896B (zh) 2020-07-01 2020-07-01 荧光探针在制备用于检测神经毒剂的试剂上的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111606896B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079822A (zh) * 2020-09-22 2020-12-15 山西大学 香豆素-氰基吡啶衍生物在比率检测二氧化硫中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ACS: "无", 《STN REGISTRY数据库》 *
BOJTAR, MARTON等: "Green-Light Activatable, Water-Soluble Red-Shifted Coumarin Photocages", 《ORGANIC LETTERS》 *
PREETI YADAV等: "Synthesis and Sensing Applications of Fluorescent 3-Cinnamoyl Coumarins", 《SENSORS》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079822A (zh) * 2020-09-22 2020-12-15 山西大学 香豆素-氰基吡啶衍生物在比率检测二氧化硫中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN111606896B (zh) 2022-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110204564B (zh) 一种检测氰根离子的荧光探针及其制备方法和应用
CN110776466B (zh) 有机荧光材料、荧光薄膜及其在神经毒剂检测中的应用
CN112062752A (zh) 一种有机荧光分子及其制备方法、荧光传感器及其应用、标准荧光卡片
Wang et al. A fast-responsive turn on fluorescent probe for detecting endogenous hydroxyl radicals based on a hybrid carbazole-cyanine platform
CN111606896B (zh) 荧光探针在制备用于检测神经毒剂的试剂上的应用
Dagnaw et al. Rapid and sensitive detection of nerve agent mimics by meso-substituted BODIPY piperazines as fluorescent chemosensors
Zhao et al. A FRET-based ratiometric fluorescent probe for Hg2+ detection in aqueous solution and bioimaging in multiple samples
CN111499629A (zh) 一种用于检测光气的荧光探针及其制备方法和应用
Ghosh et al. Ultrafast and nanomolar level detection of H 2 S in aqueous medium using a functionalized UiO-66 metal–organic framework based fluorescent chemosensor
CN104893714A (zh) 一种荧光化合物及基于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用
CN111808130B (zh) 一种用于检测氯磷酸二乙酯的荧光探针合成及应用
CN104326939B (zh) 一种二氨基马来腈衍生物及其制备方法和应用
CN108218881B (zh) 基于罗丹明b的汞离子荧光探针及其制备方法与应用
CN104262351B (zh) N-(2,4-二硝基苯基)-罗丹明B酰肼的制备方法及其检测Cu(II)的应用
CN111777575B (zh) 一种用于检测草酰氯的高灵敏度荧光探针及其制备方法与应用
CN111269251A (zh) 神经毒剂模拟物的荧光探针及试纸及其制备方法
CN114014891B (zh) 一种嘌呤环修饰的荧光探针及其在检测钴离子上的应用
CN103012375B (zh) 吡啶基三氮唑甲基取代的吖啶衍生物及其制备方法和应用
CN112707914B (zh) 一种基于苯酚结构的罗丹明化合物及其合成方法
CN111892609B (zh) 一种检出芥子气的荧光探针及其检测试纸及制法
CN104710975A (zh) 金离子探针及其制备方法和应用
CN108358952B (zh) 一种用于石房蛤毒素荧光检测化合物及检测方法
CN114685546B (zh) 基于ict和fret机制的次氯酸荧光化学传感器及其合成方法和应用
CN110981821A (zh) 荧光探针及其用于检测神经毒剂的用途
CN110668957B (zh) 一种高灵敏度快速检出光气的荧光探针及其合成方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant