CN113563351B - 一类水溶性开环葫芦脲荧光探针及其应用 - Google Patents

一类水溶性开环葫芦脲荧光探针及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一类水溶性开环葫芦脲荧光探针及其应用，属于超分子合成与应用领域；本发明合成的水溶性开环葫芦脲荧光探针在激发光下可于400～500nm处发射绿色荧光，具有可见荧光的特性，其主体羰基能与金属离子形成配合物导致荧光猝灭，待检测物质通过与超分子主体的C型空腔尺寸匹配形成包合物导致主体分子荧光的恢复从而实现检测功能；该系列主体分子可用于荧光探针、细胞成像和荧光显色材料等领域，具有较高灵敏度、较低检测成本、操作方便、测定快速以及实时检测的特点。

Description

一类水溶性开环葫芦脲荧光探针及其应用
技术领域
本发明属于化学合成、新材料制备领域，具体涉及一类水溶性开环葫芦脲荧光探针及其制备方法和应用。
背景技术
超分子化学是一门发展迅速、综合性较强的前沿学科，其中大环化合物由于其独特的空腔性质而成为了研究与应用的热点。常见的大环化合物有冠醚、环糊精、葫芦脲、柱芳烃和杯芳烃等；这些分子大多具有疏水性空腔能够用于封装小分子物质，形成主客体体系，并用于制药、食品、香精香料、烟草、化工催化等行业。近年来随着生物成像技术的发展，超分子在细胞成像、荧光探针、荧光材料等领域的研究已经被广泛报道，基于其独特的空腔结构基础上扩展了荧光探针等应用，为日后进一步开发与研究其多变且可控的荧光性质提供了研究基础。
开环葫芦脲是近年来由美国马里兰大学Lyle Isaacs团队制备出了的一类新型超分子主体，这类开环葫芦脲不仅保留了闭环葫芦脲分子的优点，包括相对柔性的骨架结构、对许多分子的具有较高的结合亲合力等；力图解决葫芦脲分子长期以来未得到有效解决的低水溶性和难衍生化等技术瓶颈，使之成为新兴的超分子主体研究平台，特别是其苯环或萘环侧壁衍生可赋予其独特的荧光特性，使其区别于其他超分子主体成为了可开发的荧光探针超分子主体。
但是，目前还没有相关研究报道过基于开环葫芦脲主体的超分子荧光探针的相关研究和应用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种简便、快捷、能够广泛应用的水溶性开环葫芦脲荧光探针，其结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示：
Figure BDA0003160020400000011
Figure BDA0003160020400000021
式中，R1＝(CH2)nX(n＝0～5，X＝SO3Na)、COONa或NH4 +Cl-；
R2＝(CH2)nX(n＝0～5，X＝SO3Na)、COONa、NH4 +Cl-、
Figure BDA0003160020400000022
(n＝0～4)或
Figure BDA0003160020400000023
(n＝0～4)；
Figure BDA0003160020400000024
(n＝0～4)或
Figure BDA0003160020400000025
(n＝0～4)。
开环葫芦脲本身具有荧光发光特性，但由于不在可见光区而限制了其在生物成像领域的应用，通过对其进行化学修饰，使其荧光红移发射可见荧光区域，且不同的修饰基团导致发射的荧光也有所不同，进而实现了可调控的荧光性质。可以通过金属离子配位使其荧光淬灭，而其空腔还可以通过主客体相互作用识别体内内源性物质，改变荧光发射，从而进一步开拓与增加了其在生物体内作为荧光探针的应用。
本发明水溶性开环葫芦脲荧光探针具有良好的荧光发光特性，通过控制键接荧光基团的种类及数量控制其荧光发光强度及发光区域，通过修饰将开环葫芦脲的荧光发光红移，从而实现其物质检测、细胞成像和发光材料的功能，可以很好的应用于医疗、制药、材料等行业。
上述水溶性开环葫芦脲荧光探针的制备方法如下：
(1)卤素修饰的开环葫芦脲、羧酸修饰的蒽醌或羧酸修饰的香豆素在碱性有机溶剂中进行反应，反应温度为50～120℃，反应时间为12～48h，其中卤素修饰的开环葫芦脲：羧酸修饰的蒽醌或羧酸修饰的香豆素的摩尔比为1:1～3，卤素修饰的开环葫芦脲与碱的摩尔比为1:3～5。
所述碱包括但不限于三乙胺、苯胺、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾；有机溶剂包括但不限于二氯甲烷、四氢呋喃、吡啶、甲烷磺酸、三氟乙酸、醋酸酐、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜。
所述卤素修饰的开环葫芦脲是参照申请号201910966226.X“一类不对称开环葫芦脲及其制备方法”中的方法制得；
所述羧酸修饰的蒽醌为直接购买，羧酸修饰的香豆素是参照Fang L,Qin X,ZhaoJ,et al.Construction of dual stimuli-responsive platinum(IV)hybrids with NQO1targeting ability and overcoming cisplatin resistance[J].Inorganic chemistry,2019,58(3):2191-2200.中的方法制得。
(2)反应完成后冷却至室温，在反应液中加入溶剂产生沉淀，过滤，固体用水溶解后，透析或膜分离，透析液或分离液干燥后制得水溶性开环葫芦脲荧光探针；
所述使反应液析出沉淀的溶剂包括但不限于丙酮、甲醇、乙酸乙酯、石油醚、乙醚；所述的透析时间为48h～96h。
上述水溶性开环葫芦脲荧光探针式Ⅰ制备工艺过程如下：
Figure BDA0003160020400000031
其中，R1＝(CH2)nX(n＝0～5，X＝SO3Na)、COONa或NH4 +Cl-；
R2＝(CH2)nX(n＝0～5，X＝SO3Na)、COONa或NH4 +Cl-；或者，
Figure BDA0003160020400000041
其中，R1＝(CH2)nX(n＝0～5，X＝SO3Na)、COONa或NH4 +Cl-；
上述水溶性开环葫芦脲荧光探针式Ⅱ制备工艺过程如下：
Figure BDA0003160020400000042
其中，R1＝(CH2)nX(n＝0～5，X＝SO3Na)、COONa或NH4 +Cl-；
R2＝(CH2)nX(n＝0～5，X＝SO3Na)、COONa或NH4 +Cl-；或者，
Figure BDA0003160020400000051
其中，R1＝(CH2)nX(n＝0～5，X＝SO3Na)、COONa或NH4 +Cl-；
本发明另一目的是将上述水溶性开环葫芦脲荧光探针应用在检测精胺或/和亚精胺中，将水溶性开环葫芦脲荧光探针与金属离子形成配合物用于检测，具体为将水溶性开环葫芦脲荧光探针溶于水中，然后加入等摩尔质量的金属离子(Al3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Pb2+、Cu2+、Hg2+、Ag+、Pt2+、Au3+、Eu3+、Ir3+)，制的配合物用于检测；
上述方法可以实现溶液中精胺或/和亚精胺的检测、活细胞中精胺或/和亚精胺原位检测。
本发明另一目的是将上述水溶性开环葫芦脲荧光探针应用在作为凝胶成像材料中，具体为将琼脂糖溶于水中并微波加热，向其中加入制备的荧光探针制成荧光水凝胶；将荧光水凝胶置于365nm的紫外光照下成像。
与现有技术相比本发明具有以下优点：
本发明的水溶性开环葫芦脲荧光探针制备方法操作简单，操作简便安全和高效，易于操控，合成得到的产品纯度高，品质优良；本发明合成的水溶性开环葫芦脲荧光探针在激发光下可于400～500nm处发射绿色荧光，具有可见荧光的特性，其主体羰基能与金属离子形成配合物导致荧光猝灭，待检测物质通过与超分子主体的C型空腔尺寸匹配形成包合物导致主体分子荧光的恢复从而实现检测功能；本发明荧光探针对精胺和亚精胺具有良好的选择性和灵敏性，不仅可以用于检测溶液中的精胺和亚精胺，还具有良好的生物相容性，可以应用于生物系统中，通过荧光成像对精胺和亚精胺进行原位检测，有助于基础生物学研究和早期癌症的诊断；本化合物还可以作为发光材料应用于保密、材料等行业。
附图说明
图1是实施例1水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)的核磁共振氢谱(1H-NMR，D2O)图；
图2是实施例1水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)的二维核磁共振氢谱(2D-ROESY，D2O)图；
图3是实施例2水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3SO3Na，R2＝(CH2)3SO3Na)的核磁共振氢谱(1H-NMR，D2O)图；
图4是实施例2水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3SO3Na，R2＝(CH2)3SO3Na)的二维核磁共振氢谱(2D-ROESY，D2O)图；
图5是实施例1水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)的荧光量子产率图；
图6是实施例2水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3SO3Na，R2＝(CH2)3SO3Na)的荧光量子产率图；
图7是实施例1金属离子与水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)的荧光滴定图；
图8是实施例2金属离子与水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3SO3Na，R2＝(CH2)3SO3Na)的荧光滴定图；
图9是实施例1水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)对不同小分子的选择性柱状图；
图10是实施例2水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3SO3Na，R2＝(CH2)3SO3Na)对不同小分子的选择性荧光光谱图；
图11是实施例1精胺与水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)的荧光滴定图；
图12是实施例1亚精胺与水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)的荧光滴定图；
图13为精胺和亚精胺滴定实施例1水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)的荧光线性范围图；
图14为实施例1水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)在精胺加入前后紫外灯下颜色对比图；
图15为实施例1水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)在亚精胺加入前后紫外灯下颜色对比图；
图16为实施例1水溶性开环葫芦脲荧光探针(R1＝(CH2)3NH4 +Cl-，R2＝(CH2)3NH4 +Cl-)活细胞中原位检测结果示意图；
图17为水溶性开环葫芦脲荧光探针作为荧光显色材料实验结果，a图是添加Eu3+的水凝胶材料，b图是荧光水凝胶。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明所述方法作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品，使用的方法如无特殊说明均为常规方法。
实施例1：
本实施例水溶性开环葫芦脲荧光探针及制备如下：
Figure BDA0003160020400000071
Figure BDA0003160020400000081
其中，R1＝(CH2)3NH4 +Cl-；R2＝(CH2)3NH4 +Cl-；n＝1；
制备时，取羧酸蒽醌(7.57mg，0.03mmol)与卤素修饰的开环葫芦脲(16.46mg，0.01mmol)溶于20mL的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，再向反应液中加入三乙胺(12.14mg，0.12mmol)，在60℃下反应12h；反应结束冷却至室温后，将反应液倒入丙酮中产生沉淀，抽滤，固体用水溶解后，在透析袋(MW＝1500)中透析48h，透析结束后，将透析袋内的透析液旋干，在30℃真空下干燥，得到水溶性开环葫芦脲荧光探针，白色固体18.98mg，产率：83.3％；
核磁共振氢谱可以确定水溶性开环葫芦脲荧光探针的结构，水溶性开环葫芦脲荧光探针1H-NMR和2D-ROESY如图1、2所示，在D2O条件下在5.25～5.75ppm，4.3～4.2ppm及2.3～1.5ppm处出现开环葫芦脲的特征峰；而蒽醌在该处没有出峰，在7.3～8.3ppm处出现蒽醌上的特征峰；通过计算氢谱的积分总数，正好符合蒽醌和开环葫芦脲的摩尔比为1:1的理论结果，可初步说明开环葫芦脲与蒽醌发生了反应，生成了蒽醌:开环葫芦脲摩尔比为1:1的键接物；2D-ROESY进一步证明蒽醌是键接在开环葫芦脲上，而不是通过主客体相互作用进入了开环葫芦脲的空腔，证明了键接物的合成。
实施例2：
本实施例水溶性开环葫芦脲荧光探针及制备如下：
Figure BDA0003160020400000082
Figure BDA0003160020400000091
其中，R1＝(CH2)3SO3Na；R2＝(CH2)3SO3Na；n＝1；
制备时，取羧酸香豆素(4.40mg，0.02mmol)与卤素修饰的开环葫芦脲(16.46mg，0.01mmol)溶于30mL的四氢呋喃溶液中，再向反应液中加入碳酸钠(19.08mg,0.18mmol)，在70℃下反应24h；反应结束冷却至室温后，将反应液倒入甲醇中产生沉淀，抽滤，固体用水溶解后，在透析袋(MW＝1500)中透析72h，透析结束后，将透析袋内的透析液旋干，在45℃真空下干燥，得到香豆素开环葫芦脲荧光探针，白色固体14.90mg，产率：80.1％；核磁共振氢谱如图3和图4所示。
实施例3：
本实施例水溶性开环葫芦脲荧光探针及制备如下：
Figure BDA0003160020400000092
其中，R1＝(CH2)4COONa；R2中的n＝2，n＝2；
制备时，取羧酸蒽醌(15.14mg，0.06mmol)与卤素修饰的开环葫芦脲(16.46mg，0.01mmol)溶于40mL的二甲基亚砜溶液中，再向反应液中加入碳酸钾(6.22mg,0.05mmol)，在100℃下反应36h；反应结束冷却至室温后，将反应液倒入乙醚中产生沉淀，抽滤，固体用水溶解后，在透析袋(MW＝1500)中透析48h，透析结束后，将透析袋内的透析液旋干，在55℃真空下干燥，得到双水溶性开环葫芦脲荧光探针，白色固体15.37mg，产率：71.50％。
实施例4：
本实施例水溶性开环葫芦脲荧光探针及制备如下：
Figure BDA0003160020400000101
其中，R1＝(CH2)5SO3Na；n＝4；
制备时，取羧酸香豆素(8.80mg，0.04mmol)与卤素修饰的开环葫芦脲(16.46mg，0.01mmol)溶于20mL的吡啶溶液中，再向反应液中加入碳酸氢钠(10.08mg,0.12mmol)，在90℃下反应48h；反应结束冷却至室温后，将反应液倒入石油醚中产生沉淀，抽滤，固体用水溶解后，在透析袋(MW＝1500)中透析96h，透析结束后，将透析袋内的透析液旋干，在45℃真空下干燥，得到双香豆素开环葫芦脲荧光探针，白色固体15.92mg，产率：76.30％；其核磁共振氢谱图如图3所示
实施例5：
本实施例水溶性开环葫芦脲荧光探针及制备如下：
Figure BDA0003160020400000102
Figure BDA0003160020400000111
其中，R1＝CH2SO3Na；R2＝CH2SO3Na；n＝2；
制备时，取羧酸蒽醌(5.05mg，0.02mmol)与卤素修饰的开环葫芦脲(18.34mg，0.01mmol)溶于20mL的二甲基亚砜溶液中，再向反应液中加入三乙胺(12.14mg，0.12mmol)，在80℃下反应24h；反应结束冷却至室温后，将反应液倒入乙酸乙酯中产生沉淀，抽滤，固体用水溶解后，在透析袋(MW＝1500)中透析48h，透析结束后，将透析袋内的透析液旋干，在60℃真空下干燥，得到水溶性开环葫芦脲荧光探针，白色固体17.98mg，产率：86.20％。
实施例6：
本实施例水溶性开环葫芦脲荧光探针及制备如下：
Figure BDA0003160020400000112
其中，R1＝(CH2)2COONa；R2＝Na(CH2)2COONa；n＝2；
制备时，取羧酸香豆素(6.60mg，0.03mmol)与卤素修饰的开环葫芦脲(18.34mg，0.01mmol)溶于20mL的三氟乙酸溶液中，再向反应液中加入碳酸氢钾(10.88mg,0.12mmol)，在120℃下反应12h；反应结束冷却至室温后，将反应液倒入甲醇中产生沉淀，抽滤，固体用水溶解后，在透析袋(MW＝1500)中透析48h，透析结束后，将透析袋内的透析液旋干，在50℃真空下干燥，得到香豆素开环葫芦脲荧光探针，白色固体16.21mg，产率：78.15％。
实施例7：
本实施例水溶性开环葫芦脲荧光探针及制备如下：
Figure BDA0003160020400000121
其中，R1＝COONa；n＝3；
制备时，取羧酸蒽醌(15.15mg，0.06mmol)与卤素修饰的开环葫芦脲(18.34mg，0.01mmol)溶于30mL的二氯甲烷溶液中，再向反应液中加入碳酸钠(19.08mg,0.18mmol)，在50℃下反应36h；反应结束冷却至室温后，将反应液倒入乙酸乙酯中产生沉淀，抽滤，固体用水溶解后，在透析袋(MW＝1500)中透析24h，透析结束后，将透析袋内的透析液旋干，在65℃真空下干燥，得到双水溶性开环葫芦脲荧光探针，白色固体17.95mg，产率：76.75％。
实施例8：
本实施例水溶性开环葫芦脲荧光探针及制备如下：
Figure BDA0003160020400000122
Figure BDA0003160020400000131
其中，R1＝(CH2)5COONa；n＝0；
制备时，取羧酸香豆素(13.20mg，0.06mmol)与卤素修饰的开环葫芦脲(36.68mg，0.02mmol)溶于50mL的甲磺酸溶液中，再向反应液中加入碳酸钾(12.44mg,0.10mmol)，在110℃下反应24h；反应结束冷却至室温后，将反应液倒入甲醇中产生沉淀，抽滤，固体用水溶解后，在透析袋(MW＝1500)中透析72h，透析结束后，将透析袋内的透析液旋干，在55℃真空下干燥，得到双香豆素开环葫芦脲荧光探针，白色固体32.77mg，产率：72.05％；
实施例9：水溶性开环葫芦脲荧光探针荧光量子产率的检测及金属离子滴定测试
将硫酸奎宁溶解在0.1M H2SO4中，在360nm激发波长处QR为54％，作为对照，其中实验中溶剂水和硫酸溶液的折射率均为η＝1.33。根据吸光度值及荧光强度值，将硫酸奎宁溶液及开环葫芦脲荧光探针溶液分别进行稀释，确保稀释后溶液在360nm激发波长处的吸光度值均低于0.1(使两者在低浓度下折射率与水的折射率近似相等，同时低浓度条件对吸光度及荧光不造成影响)，然后分别测定360nm激发波长下硫酸奎宁、实施例1中的开环葫芦脲荧光探针的吸光度及荧光强度值；根据以下方程计算量子产率的值：
QY＝QR(IS/IR)(AR/AS)(η2/η2)
其中QY为量子产率，下标“S”为样品，下标“R”为硫酸奎宁，A为激发波长处的吸光度，I为荧光强度，η为溶剂折射率。
计算得出实施例1中的水溶性开环葫芦脲荧光探针的量子产率为QY＝4.77％，其荧光光谱图如图5所示；实施例2中的水溶性开环葫芦脲荧光探针的量子产率为QY＝17％，其荧光光谱图如图6所示。
为证明金属离子能使开环葫芦脲荧光探针得荧光淬灭，进行了金属离子荧光滴定实验(参考Minami T,Esipenko N A,Zhang B,et al.Supramolecular sensor forcancer-associated nitrosamines[J].Journal of the American Chemical Society,2012,134(49):20021-20024.中方法)，如图7所示，随着Eu3+的加入实施例1中的开环葫芦脲荧光探针在361处的荧光逐渐降低，直至淬灭。如图8所示，随着Cu2+的加入实施例2中的开环葫芦脲荧光探针在365处的荧光逐渐降低，直至淬灭。
实施例10：水溶性开环葫芦脲荧光探针选择性测试
将实施例1中制备的荧光探针溶于水中向其中加入等摩尔质量的Eu3+离子，制备成探针浓度为15mmol/L的荧光探针储备液；将探针的储备溶液用水稀释至10μmol/L，取2mL于四通的比色皿中，分别向其中加入下列小分子：K+、Mg2+、NaNO2、葡萄糖、H2O2、谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸、叶酸、柠檬酸、组氨酸、L-甲状腺素、GSH、NaClO、精胺、亚精胺，使小分子的最终浓度为5μmol/L，30min后，获得荧光发射光谱(激发为365nm，激发狭缝和发射狭缝宽度均为5.0nm)；如图9的柱状图所示，只有在加入精胺或亚精胺后，在波长为460nm处，荧光强度会有显著的增强，说明本发明荧光探针对精胺和亚精胺具有很高的选择性。同样的将实施例2中制备的荧光探针溶于水中向其中加入等摩尔质量的Cu2+离子，制备成探针浓度为15mmol/L的荧光探针储备液，用上述相同方法检测其选择性发现，如图10所示，只有在加入精胺或亚精胺后，在波长为465nm处，荧光强度会有显著的增强，说明本发明荧光探针对精胺和亚精胺具有很高的选择性。
实施例11：水溶性开环葫芦脲荧光探针在不同浓度的精胺或亚精胺存在下的荧光变化及检测限的确定
将精胺或亚精胺储备液加入实施例1的荧光探针储备液中，用水稀释，使荧光探针的最终浓度为10μmol/L，精胺或亚精胺的最终浓度为3-5μmol/L，30min后，获得荧光发射光谱(激发为365nm，激发狭缝和发射狭缝宽度均为5.0nm)，如图11所示的荧光光谱图，随着精胺浓度的增加，在波长为460nm处荧光强度逐渐增强，图12是添加亚精胺的荧光光谱图，同样的随着亚精胺浓度的增加，其荧光强度逐渐增强。通过对荧光变化情况进行拟合发现其变化呈现线性趋势(如图13)，重复操作至少三次，得出来的线性相关系数≥0.99，取相关性最好的线性范围的斜率slope。分别测定I0(无精胺或亚精胺加入的荧光探针溶液)14次，取标准偏差ΣI0，根据公式LOD＝3ΣI0/slope，得出精胺/水溶性开环葫芦脲荧光探针的检出限为525nM(S/N＝3)，亚精胺/水溶性开环葫芦脲荧光探针的检出限为632nM(S/N＝3)。
实施例12：溶液中荧光探针对精胺或亚精胺的检测
(1)将制备的实施例1的荧光探针溶于水中向其中加入等摩尔质量的Eu3+离子，制成探针浓度10mmol/L的荧光探针储备液；将精胺或亚精胺溶于水中，制备15μmol/L的储备液；
(2)取荧光探针的储备溶液到水中，使探针浓度为10μmol/L，随后加入精胺或亚精胺的储备溶液，最终浓度为3μmol/L，对照组为不加精胺或亚精胺的荧光探针；30min后，在365nm的紫外灯下照射，如图14所示，紫外灯照射下，加入精胺后，发出绿色荧光；图15是添加亚精胺的结果，同样的在紫外灯照射下，加入精胺后，发出绿色荧光。
实施例13：活细胞中精胺或亚精胺的荧光探针原位检测
(1)将制备的实施例1的荧光探针溶于水中向其中加入等摩尔质量的Eu3+离子，制成探针浓度10mM的荧光探针储备液；
(2)将培养好的Hela细胞铺在共聚焦细胞皿中，每皿约105个细胞，37℃、5％CO2培养箱中培养24h使细胞贴壁，弃去旧的培养基；然后加入含10μmol/mL荧光探针的培养基(无FBS)，对照组为不加荧光探针的新鲜培养基，培养2h后，弃去培养基，1×PBS洗三次，用激光共聚焦显微镜成像。测试结果见图16，Hela与荧光探针共同培养后，310nm激发下，细胞发出绿色的荧光。
实施例14：荧光显色材料实验
将0.3g琼脂糖溶解溶于30mL水中并微波加热，向其中加入实施例1中的水溶性开环葫芦脲荧光探针制成浓度为5mmol/L的荧光水凝胶(b)；同时以添加Eu3+的水溶性开环葫芦脲荧光探针制作的水凝胶材料作为对照(a)，将添加Eu3+或不添加Eu3+的水凝胶材料置于365nm的紫外照射下呈现荧光效果，如图17所示，可以明显地观察到水溶性开环葫芦脲荧光探针制作的水凝胶材料(b)有强烈的荧光发射；证明了荧光开环葫芦脲在材料行业拥有着广阔的前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、应用和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一类水溶性开环葫芦脲荧光探针在制备检测精胺或/和亚精胺试剂中的应用，其特征在于：将水溶性开环葫芦脲荧光探针与金属离子形成配合物用于检测；
所述水溶性开环葫芦脲荧光探针的化学结构式为式Ⅰ或式Ⅱ：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式中，
R1选自(CH2)nX、COONa、NH4 +Cl-，其中n=0~5，X=SO3Na；
R2选自(CH2)nX，n=0~5，X=SO3Na、COONa、NH4 +Cl-、
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，n=0~4、
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，n=0~4；
R3选自
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，n=0~4或
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，n=0~4。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，水溶性开环葫芦脲荧光探针的制备方法为卤素修饰的开环葫芦脲、羧酸修饰的蒽醌或羧酸修饰的香豆素在碱性有机溶剂中进行反应，反应温度为50~120℃，反应时间为12~48h，反应完成后冷却至室温，在反应液中加入溶剂产生沉淀，过滤，固体用水溶解后透析或用膜进行分离，透析液或分离液干燥得到荧光超分子目标产物。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：卤素修饰的开环葫芦脲:羧酸修饰的蒽醌或羧酸修饰的香豆素的摩尔比为1:1~3，卤素修饰的开环葫芦脲与碱性有机溶剂中的碱的摩尔比为1:3~5。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：碱性有机溶剂中的碱选自三乙胺、苯胺、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾；有机溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃、吡啶、甲烷磺酸、三氟乙酸、醋酸酐、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于使反应液析出沉淀的溶剂为丙酮、甲醇、乙酸乙酯、石油醚或乙醚。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：金属离子选自Al3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Pb2+、Cu2 +、Hg2+、Ag+、Pt2+、Au3+、Eu3+、Ir3+。
7.一类水溶性开环葫芦脲荧光探针在制备凝胶成像材料中的应用，其特征在于：将琼脂糖溶于水中并微波加热，向其中加入水溶性开环葫芦脲荧光探针制成荧光水凝胶；将荧光水凝胶置于365nm的紫外光照下成像；
所述水溶性开环葫芦脲荧光探针的化学结构式为式Ⅰ或式Ⅱ：
Figure 560101DEST_PATH_IMAGE002
式中，
R1选自(CH2)nX、COONa、NH4 +Cl-，其中n=0~5，X=SO3Na；
R2选自(CH2)nX，n=0~5，X=SO3Na、COONa、NH4 +Cl-、
Figure 273979DEST_PATH_IMAGE004
，n=0~4、
Figure 460241DEST_PATH_IMAGE006
，n=0~4；
R3选自
Figure 589871DEST_PATH_IMAGE008
，n=0~4或
Figure 200981DEST_PATH_IMAGE010
，n=0~4。
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