CN113929672B - 一种基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针及其合成、应用方法 - Google Patents

一种基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针及其合成、应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针及其合成、应用方法，本发明在THF/H2O(1:1,v/v)溶液中利用探针对Fe3+的特异性识别，同时也研究了pH对该探针识别Fe3+的影响，通过研究发现该探针能很好地识别Fe3+，并且不受其他常见的金属离子干扰，具有较高的选择性，对Fe3+的检测极限为0.5μM，具有较高的灵敏度和优异的选择性，并且对pH变化不敏感，在pH＝2～12的范围内，检测基本不受影响，能在较宽的范围内有效识别Fe3+。这大大增加了它的应用范围，也为将来用于生物系统中并对各种疾病提供预防和检测成为可能。

Description

一种基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针及其合成、 应用方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针及其合成、应用方法。
背景技术
铁离子广泛分布在人体细胞中，通常包含在组织和器官中。铁是血红蛋白的重要成分，可促进血液在人体中的运输。其与氧的键合能力，对参与氧化反应以及酶促反应至关重要。铁的不足会导致人体出现许多健康问题，例如贫血，食欲不振，频繁疲劳，工作积极性减少和免疫力下降。血液中铁的过量积累会导致多种生物学疾病，例如纤维化，不同器官的组织损伤和活性氧的产生，从而导致蛋白质，核酸和脂质的降解。因此，迫切需要开发高选择性和灵敏度的方法来检测分布在环境和生物系统中的Fe3+离子。
花菁素作为荧光染料具有荧光量子产率高，光学和化学稳定性好，激发和发射波长在近红外区域，摩尔消光系数高，受pH影响小等优点，是现代学者选择比较多的荧光基团，生物荧光成像在生命科学中的应用范围越来越广，它主要应用于生物医学、环境监测等诸多领域。
众所周知，近红外(NIR)染料的吸收和发射波长位于600-900nm范围内，与可见光相比，近红外光对活细胞的损害较小，组织穿透更好，并且有着较低的背景荧光和较少的散射。而且特定的光谱区域使近红外探针更合适用于生物荧光成像过程中。因此，开发近红外荧光探针进行活细胞的检测，特别是生物体中的Fe3+离子尤为重要。
发明内容
本发明在于克服现有技术缺陷，提供一种基于花菁主体检测三价铁离子的近红外探针，该探针具有较好的选择性和较高的灵敏度，用于待测样品中三价铁离子含量的荧光检测，并探究随着pH的变化，该探针对三价铁离子检测的变化。
本发明还提供了上述基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针的合成方法及其应用研究。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针，该三价铁离子探针的分子式为C31H34INO2S2，结构如下所示：
上述基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，包括以下步骤：
1)苯肼和3-甲基-2-丁酮反应得化合物1；
2)化合物2和碘乙烷反应得化合物2；
3)环己酮,三氯氧磷和DMF反应得化合物3；
4)化合物2和化合物3反应得化合物4；
5)2,4-二羟基苯甲醛和丙二硫醇反应得化合物5；
6)化合物4和化合物5反应得目标产物测定三价铁离子的近红外荧光探针。
其中化合物1，化合物2，化合物3，化合物4，化合物5，如下所示：
进一步的，步骤1)具体为：隔绝空气条件下，苯肼和3-甲基-2-丁酮和乙酸混合，室温搅拌30min，回流12小时，萃取，碳酸氢钠水溶液洗，旋干得酒红色液体即为化合物1。苯肼和3-甲基-2-丁酮的摩尔比为9:10。
步骤2)具体为：隔绝空气条件下，化合物1和CH3CH2I加入CH3CN中，升温回流反应24小时，加无水乙醚，过滤得粗品，用乙醚和石油醚洗涤得黄色组分2。化合物2和碘乙烷质量比为1:3。
步骤3)具体为：隔绝空气，冰浴条件下加入DMF和无水DCM，搅拌10min后，向反应液中逐滴滴加三氯氧磷和精馏级DCM的混合溶液。滴加完成后再滴加环己酮，然后升温至57℃回流反应3小时。反应结束后搅拌下将溶液趁热倒入冰中，冷冻过夜，旋干DCM，过滤得黄色固体。用乙醚洗涤，晾干即为化合物3。三氯氧磷和环己酮的摩尔比为4:1。
步骤4)具体为：隔绝空气，在烧瓶中加入化合物2，化合物3，乙酸钠和乙酸酐，加热升温反应1小时，加石油醚析出固体得有金属光泽的深绿色固体即为化合物4。化合物3与化合物2的摩尔比为3.6:1。
步骤5)具体为：隔绝空气，加入2,4-二羟基苯甲醛丙二硫醇和精馏级二氯甲烷，搅拌溶解，再加入三氟化硼乙醚，在常温下搅拌反应。用EA萃取，旋干有机层得到白色固体化合物5。2,4-二羟基苯甲醛与丙二硫醇的摩尔比为1:1.2。
步骤6)具体为：隔绝空气，加入化合物5，DMF和三乙胺，再将化合物4溶于DMF中，逐滴滴加至上述溶液中，加热回流反应。萃取后用柱层析法分离得到目标产物。化合物4与化合物5的摩尔比为1:2.3。
本发明还提供了上述基于半花菁主体检测三价铁离子的近红外探针，该探针具有较好的选择性和较高的灵敏度，用于待测样品中三价铁离子含量的荧光检测，并探究随着pH的变化，该探针对三价铁离子检测的变化。
本发明中所使用的原料均为普通市售产品，或者通过本领域技术人员公知的方法或现有技术中公开的方法获得。
本发明相对于现有技术相比具有显著的优点：1、本发明基于三价铁离子促进硫缩醛脱保护的机理，以半花菁为母体，探针分子释放出半花菁染料分子单体，荧光强度显著增强并伴随明显的颜色变化，是具有特异性识别三价离子功能的近红外探针，并探究随着pH的变化，该探针对三价铁离子检测的变化；2、近红外发射的荧光探针具有对生物细胞的光损伤小，组织穿透能力较强，自体荧光干扰较低等优点，故合成了近红外荧光探针，并通1HNMR,13C NMR和质谱表征分析；3、探针可以在THF:H2O＝1:1溶液中对三价铁离子快速的响应，具有较好的选择性和较高的灵敏度。
附图说明
图1为本发明基于半花菁结构检测三价铁离子的近红外探针的合成路线。
图2为本发明基于半花菁结构检测三价铁离子的近红外探针核磁氢谱。
图3为本发明基于半花菁结构检测三价铁离子的近红外探针核磁碳谱。
图4为本发明基于半花菁结构检测三价铁离子的近红外探针质谱。
图5为本发明基于半花菁结构检测三价铁离子的近红外探针在425nm-900nm范围处对不同离子响应的紫外吸收光谱图。
图6为本发明基于半花菁结构检测三价铁离子的近红外探针600nm激发对不同离子响应的荧光发射光谱。
图7为本发明基于半花菁结构检测三价离子的近红外探针在425nm-900nm范围处对不同当量Fe3+响应的紫外吸收光谱图。
图8为本发明基于半花菁结构检测三价铁离子的近红外探针在600nm处激发对不同当量Fe3+响应的荧光发射光谱。
图9为本发明基于半花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针在600nm处激发，不同离子对Fe3+检测的干扰比较。
图10为本发明基于半花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针在600nm处激发，不同pH值环境下对Fe3+检测的荧光强度变化。
图11为本发明基于半花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针在600nm处激发，荧光强度变化与Fe3+离子浓度关系图。
以下通过优选实施方案对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明
一种基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针，该三价铁离子探针的分子式为C31H34INO2S2，结构如下式所示：
上述基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，其合成路线见图1，具体包括以下步骤：
1)化合物1的制备：
取洁净的250mL三口烧瓶，多次抽真空，在氩气保护下向三口烧瓶中加入苯肼(7.3g，67mmol)、3-甲基-2-丁酮(6.4g，74mmol)和60mL冰醋酸，在室温条件下用磁力搅拌器搅拌30min，然后再将油浴锅的温度设置为145℃，加热回流大约进行12h。停止反应将其从三口烧瓶中倒出，将溶液温度冷却到室温，将水浴锅的温度设置为80℃，用旋转蒸发仪除去溶剂。再用150mL二氯甲烷和150mL碳酸氢钠水溶液萃取三次，取一个干净无水的烧杯，将二氯甲烷层倒入其中，向其中加入适量无水硫酸钠进行干燥，大约静置2h，然后用漏斗使二氯甲烷层和硫酸钠分离，再用旋转蒸发仪旋干二氯甲烷，得到黄色的油状产物1(7.5g，47mmol)，产率为70％。化合物1核磁数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.55(d,J＝8.0Hz,1H),7.26～7.29(m,2H),7.20(dd,J 1＝4.0Hz,J 2＝8.0Hz,1H),2.28(s,3H),1.29(s,6H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ15.18,23.01,53.54,119.79,121.26,125.16,127.57,145.52,153.32,188.11；
合成路线如下：
2)化合物2的制备：
取洁净的250mL三口烧瓶，多次抽真空，在氩气保护下向三口烧瓶中加入化合物1(7.5g，47mmol)、碘乙烷(22.5g，144mmol)和85mL乙腈，将油浴锅的温度设置为85℃，回流大约24h。反应结束后，将溶液温度冷却到室温，发现有大量黄色固体生成，固体用石油醚和乙醚各洗涤3次，然后再将其放在鼓风干燥烘箱内，设定温度为50℃鼓风干燥3h，得到黄色结晶固体产物2(9.8g，31mmol)，产率为70％。化合物2的核磁数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3):δ10.31(s,1H),8.33(s,1H),7.38(t,J＝8.0Hz,4H),7.17(t,J＝8.0Hz,2H),7.13(d,J＝8.0Hz,4H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ119.31,123.41,129.46,145.43,150.34.LC-MS(ESI):Calcd.For m/z,C13H12 N2[M+H]+＝197.1；Found,197.1。
合成路线如下：
3)化合物3的制备：
取洁净的100mL三口烧瓶，多次抽真空，在氩气保护下向三口烧瓶中加入10mLDMF和10mL精馏级二氯甲烷，在冰浴下搅拌10min，然后向50mL恒压滴液漏斗中加入9mL三氯氧磷和7.5mL精馏级二氯甲烷的混合溶液，置于三口烧瓶上逐滴滴加，大约30min后滴加完成，撤去恒压滴液漏斗；然后再向恒压滴液漏斗中加入环己酮(2.5g，26mmol)，边滴加边搅拌，大约15min后滴加完毕，撤去恒压滴液漏斗。最后将油浴锅的温度设置为50℃，加热回流大约进行3h。停止反应将其从三口烧瓶中倒出，趁热将溶液倒入200g冰水中，用保鲜膜封口，放在冰箱中冷冻过夜。第二天取出，静置使其恢复至室温，用分液漏斗使二氯甲烷层和水层分开，旋干二氯甲烷，过滤、用石油醚和乙醚各洗涤3次，自然干燥干燥，得到黄色结晶固体产物(2.0g，11mmol)，产率为45％。
合成路线如下：
4)化合物4的制备：
取洁净的100mL三口烧瓶，多次抽真空，在氩气保护下向三口烧瓶中加入化合物2(6.9g，22mmol)溶于乙酸钠(1.8g，22mmol)，化合物3(2g，11mmol)溶于15mL乙酸酐中，将烧瓶置于磁力搅拌器上搅拌，然后再将油浴锅的温度设置为130℃，回流大约1h。反应结束后，将溶液温度冷却到室温，发现有大量绿色固体生成，然后用漏斗将固体和液体分离，固体用石油醚和乙醚各洗涤3次，得到绿色带有金属光泽产物4(6.2g，9.7mmol)，产率为88.5％。化合物4的核磁数据如下：1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.47(d,J＝14.2Hz,2H),7.55(d,J＝6.8Hz,2H),7.46(t,J＝7.4Hz,2H),7.41–7.24(m,4H),6.32(d,J＝14.1Hz,2H),4.25(d,J＝7.1Hz,4H),2.77(s,4H),1.99(s,2H),1.75(s,12H),1.43(t,J＝6.7Hz,6H).13C NMR(101MHz,CD3OD),δ(ppm)11.08,20.74,25.96,26.83,38.95,49.27,100.54,110.65,122.18,125.17,126.50,128.54,141.35,141.77,144.28,149.77,172.47.ESI-MS calcd for C34H40ClN2 +(M+):511.29.Found:511.12.
合成路线如下：
5)化合物5的制备：
取洁净的250mL三口烧瓶，多次抽真空，在氩气保护下向三口烧瓶中加入2,4-二羟基苯甲醛(4.8g，34mmol)、丙二硫醇(4.3g，40mmol)和70mL精馏级二氯甲烷，再加入1.2mL三氟化硼乙醚，在常温下搅拌反应。大约进行15h，反应结束后，用150mL乙酸乙酯和150mL水搅拌萃取三次，水层用少量乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯层再用旋转蒸发仪旋干乙酸乙酯，最后用乙醚、二氯甲烷和乙酸乙酯的(比例为3:3:1)混合溶液重结晶，固体用石油醚和乙醚各洗涤3次，预先设置好鼓风干燥烘箱温度为50℃，然后将样品置于其中干燥3小时，最后得到带有恶臭味的白色结晶固体产物5(7g，30mmol)，产率为90％。
合成路线如下：
6)化合物6的制备：
取洁净的100mL三口烧瓶，多次抽真空，在氩气保护下向三口烧瓶中加入化合物5(3.4g，15mmol)、12mL DMF和2mL三乙胺，搅拌溶解，然后再将化合物4(4.2g，6.6mmol)溶于25mL DMF中，然后向50mL恒压滴液漏斗中加入上述混合溶液，置于三口烧瓶上逐滴滴加，大约30min后滴加完成，回流大约进行3h。用二氯甲烷萃取，再用旋转蒸发仪旋干二氯甲烷，拌硅胶，湿法上样，用柱层析法进行分离，展开剂用(DCM:MeOH＝20:1)，得到暗蓝色段物质，收集除去溶剂得到暗蓝色固体产物化合物6(1.2g，1.8mmol)，产率为28.5％。目标产物的核磁数据如下：1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.01(d,J＝13.3Hz,1H),7.51(s,1H),7.40–7.16(m,4H),7.02(t,J＝7.4Hz,1H),6.78(d,J＝7.7Hz,1H),6.52(s,1H),5.86(s,1H),5.57(d,J＝12.7Hz,1H),5.29(s,0H),3.94–3.68(m,2H),3.16(t,J＝12.5Hz,2H),2.86(d,J＝14.1Hz,2H),2.60(dt,J＝25.8,5.9Hz,7H),2.25–2.06(m,1H),1.99–1.77(m,6H),1.65(s,5H),1.29(d,J＝14.2Hz,3H).
13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ164.91,159.98,140.20,135.94,128.81,128.11,122.24,122.11,107.75,103.32,93.89,47.51,43.24,32.38,28.58,27.96,25.62,24.50,21.35,11.50.
ESI-MS:m/z＝516.21[M+H+].
合成路线如下：
荧光检测应用试验
下文中为描述简便，将本发明制备所得目标化合物“基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针”统一简称为“探针CY-S”。
1)检测用储备液的配制：
a)根据计算，准确称取64.3mg的荧光探针CY-S样品，然后将样品转移到100mL干净的容量瓶中，再滴加HPLC级的四氢呋喃至刻度线“100”的位置，振荡容量瓶30s，使母液在溶剂中充分溶解，得到CY-S的母体溶液，配置成的溶液浓度为1.0×10-3mol/L。每次使用前，用移液枪吸取1mL母液置于100mL容量瓶中，使用磷酸盐缓冲溶液(PBS，pH＝6.86)和HPLC级的四氢呋喃按一定比例将其稀释并且定容，最后得到1.0×10-5mol/L的待测液。
b)金属阳离子检测液的配置
选取选取CaCl2，BaCl2，CuSO4·5H2O，Al(NO3)3·9H2O，Pb(NO3)2，Cr2(SO4)3，Cu(OAc)2·H2O，MnCl2·4H2O，LiBr·H2O，NaCl，KCl，MgSO4，Cu(NO3)2·3H2O，FeCl3·6H2O，Bi(NO3)2·5H2O，Co(NO3)2·6H2O，Zn(OAc)2·2H2O，CdCl2·H2O，HgCl2，CuBr2，Ni(NO3)2·6H2O，SnCl2·2H2O，FeCl2·4H2O，CuCl2，AgNO3等这些常见的金属盐类，并用磷酸盐缓冲溶液(1.0×10-5mol/L，pH＝6.86)配成1.0×10-2mol/L的金属阳离子储备液待用。
2)光谱测定操作步骤
a)荧光探针CY-S的紫外吸收和荧光发射光谱的测定
先取两个干净的比色皿，向其中加入2mL磷酸盐缓冲溶液，设置好相关参数，通过查阅相关文献确定探针分子的紫外吸收范围在300nm到800nm之间，然后校零，去除空白干扰。取出一个比色皿清洗干净，用被测溶液润洗几遍，接下来用移液枪吸取2mL探针分子待测液于比色皿中，测得探针分子的紫外吸收光谱。
用移液枪吸取2mL荧光探针CY-S的待测液(1.0×10-5mol/L)置于3mL比色皿中，通过查阅文献先预先设置激发波长得到一个发射光谱并且确定好适合的狭缝大小，再通过得到的发射波长反扫得到一个激发光谱，通过我们得到的激发光谱，选取需要的激发波长进行荧光发射波长的测定。
b)荧光探针CY-S在不同金属阳离子下的紫外吸收和荧光发射光谱的测定
取两个干净的比色皿，向其中加入2mL磷酸盐缓冲溶液，设置好相关参数，将探针分子的紫外吸收范围设在300nm到800nm之间，接下来用移液枪吸取2mL探针分子待测液于比色皿中，然后依次加入10倍当量的不同金属阳离子(Na+，K+，Mg2+，Al3+，Fe2+，Fe3+，Cu2+，Co2 +，Pb2+，Sn2+，Hg2+，Cr3+，Mn2+，Ag+，Zn2+，Ni2+)让它们响应5min，测得它们的紫外吸收曲线，最后汇总到图5中，我们就能知道探针分子对Fe3+金属离子响应最明显。
取一个四面光面滑的比色皿，向其中加入2mL探针待测液，将其置于仪器中，根据其测得紫外吸收峰预估一个激发波长为600nm，设置好发射波长的开始425nm和结束值900nm，并调节狭缝宽度5nm，然后依次加入10倍当量的不同金属阳离子(Na+，K+，Mg2+，Al3+，Fe2+，Fe3+，Cu2+，Co2+，Pb2+，Sn2+，Hg2+，Cr3+，Mn2+，Ag+，Zn2+，Ni2+)让它们响应5min，测得它们的荧光发射曲线，最后汇总到图6中，我们可以知道探针分子对Fe3+金属离子响应最明显。
c)荧光探针CY-S的紫外吸收和荧光光谱滴定实验
取两个干净的比色皿，向其中加入2mL磷酸盐缓冲溶液，设置好相关参数，将探针分子的紫外吸收范围设在300nm到800nm之间，接下来用移液枪吸取2mL探针分子待测液于比色皿中，然后依次加入0.1倍当量到10倍当量的响应离子，得到不同当量下紫外吸收图，最后汇总到图7中，就可以得到Fe3+金属离子对探针分子的滴定图。从图7中可以看出，随着Fe3+的滴加当量越来越多，500nm之前和700nm之后的吸光度越来越大，但是降幅较小；在波长500～700nm之间，吸光度却越来越小，且降幅超过70％，最后趋于平直的曲线。
取两个四面光面滑的比色皿，向其中加入2mL探针待测液，将其置于仪器中，根据其测得紫外吸收峰预估一个激发波长为600nm，设置好发射波长的开始425nm和结束值900nm，并调节狭缝宽度5nm，然后依次加入0.1倍当量到10倍当量的响应离子，得到不同当量下荧光发射图，最后汇总到图8中，就可以得到一张响应离子对探针分子的滴定图。从图8可以看出，随着Fe3+的滴当量越来越多，在波长668nm处，CY-S的荧光强度越来越低，降幅超过90％，直到最后荧光强度趋于零。
d)金属阳离子对探针分子识别Fe3+离子的影响
取两个四面光面滑的比色皿，向其中加入2mL探针待测液，将其置于仪器中，根据其测得紫外吸收峰预估一个激发波长为600nm，设置好发射波长的开始425nm和结束值900nm，并调节狭缝宽度5nm，加入10倍当量的Fe3+离子，让其响应5min，测得其荧光发射曲线，然后再依次加入10倍当量的金属阳离子(Na+，K+，Mg2+，Al3+，Fe2+，Fe3+，Cu2+，Co2+，Pb2+，Sn2 +，Hg2+，Cr3+，Mn2+，Ag+，Zn2+，Ni2+)，让其响应5min，测得此时的荧光发射曲线，通过对比我们可以轻松发现金属阳离子是否对探针离子的识别有干扰。如图9所示，黑色柱条是荧光探针CY-S中加入其它干扰阳离子后在波长668nm处的荧光强度，红色柱条是荧光探针CY-S加入响应离子Fe3+再加入各种干扰离子后在波长668nm处的荧光强度。通过两种柱条的对比可知，在其他阳离子存在的情况下，探针分子CY-S对Fe3+的响应并不受干扰，只是有小幅度波动，这在可接受范围之内。至此我们可以确定，探针分子CY-S对Fe3+的识别非常专一，且不受其他阳离子的干扰。
e)pH对探针CY-S识别Fe3+的影响
配制pH值为2-12的缓冲溶液，再以一定比例与THF混合之后，精确测定其pH值，得不同pH值的探针分子待测溶液(1.0×10-5mol/L)。先测得不同pH探针溶液的荧光强度，用移液枪再加入20μL(10倍当量)Fe3+搅拌一分钟，测得荧光强度，对比谱图判断不同pH下探针溶液对于Fe3+检测的影响。测试结果如图10所示。黑色点是探针分子CY-S在不同pH下荧光强度的变化，它们的荧光强度都在600000附近；红色点是探针分子CY-S中加入Fe3+离子后荧光强度的变化，发现它们的荧光强度基本不变，较加入响应离子之前荧光强度降幅明显。这说明探针分子CY-S对Fe3+离子的识别在不同的pH环境下都比较稳定，能很好的作用。
f)探针CY-S对Fe3+检测极限的测试和计算
将配好的待测液CY-S(1.0×10-5mol/L)用移液枪吸取2mL，测试空白发射光谱(激发波长600nm，狭缝5nm)，总共测试13次，得到荧光强度数据，然后计算这些数据的方差。在比色皿中滴加不同当量的Fe3+(0,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.70,0.80,0.90,1.00)，响应5min，测试对应当量的发射光谱。根据下式进行计算荧光探针CY-S对于Fe3+的检测极限：
LOD(limit of detection)＝3σbi/m
m表示响应离子浓度和荧光强度变化关系图中曲线的斜率，σbi表示空白实验数据的方差。从上面的滴定实验已知探针分子CY-S对Fe3+的响应成线性关系，但是探针分子CY-S对Fe3+离子的极限检测浓度还不知道，这会限制探针分子的实际应用，也不知道探针分子对响应离子的具体性能如何。从图11可知，Fe3+离子浓度与探针分子CY-S荧光强度变化成线性关系，由图所得斜率带入上述公式可计算的极限检测浓度0.5μM。

Claims (9)

1.一种基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针，其特征在于，该三价铁离子探针的分子式为C31H34INO2S2，结构如下所示：
2.根据权利要求1所述基于花菁骨架检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)苯肼和3-甲基-2-丁酮反应得化合物1；
2)化合物1和碘乙烷反应得化合物2；
3)环己酮,三氯氧磷和DMF反应得化合物3；
4)化合物2和化合物3反应得化合物4；
5)2,4-二羟基苯甲醛和丙二硫醇反应得化合物5；
6)化合物4和化合物5反应得目标产物测定三价铁离子的近红外荧光探针；
其中化合物1，化合物2，化合物3，化合物4，化合物5，如下所示：
3.根据权利要求2所述基于半花菁为主体检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，其特征在于，步骤1)具体为：隔绝空气，苯肼和3-甲基-2-丁酮和冰醋酸混合，室温搅拌30min，升温回流12小时，萃取，碳酸氢钠水溶液洗，旋干得酒红色液体即为化合物1。
4.根据权利要求2所述基于半花菁为主体检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，其特征在于，步骤2)具体为：隔绝空气，化合物1和碘乙烷加入乙腈中，升温回流24小时，加无水乙醚，过滤得粗品，用乙醚和石油醚洗涤得黄色组分化合物2。
5.根据权利要求2所述基于半花菁为主体检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，其特征在于，步骤3)具体为：隔绝空气，加入DMF和精馏级DCM，十分钟后，向反应液中逐滴滴加POCl3和精馏级DCM的混合液；滴加完成后再滴加环己酮，然后升温加热回流；反应结束后搅拌下将溶液趁热倒入冰水中，冷冻过夜，旋干DCM，过滤得黄色固体；用乙醚洗涤，晾干即为化合物3。
6.根据权利要求2所述基于半花菁为主体检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，其特征在于，步骤4)具体为：隔绝空气，在烧瓶中加入化合物2，化合物3，乙酸钠和乙酸酐，加热升温反应1小时，加石油醚析出固体得有金属光泽的深绿色固体即为化合物4。
7.根据权利要求2所述基于半花菁为主体检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，其特征在于，步骤5)具体为：隔绝空气，加入2,4-二羟基苯甲醛丙二硫醇和精馏级二氯甲烷，搅拌溶解，再加入三氟化硼乙醚，在常温下搅拌反应；用乙酸乙酯萃取，旋干有机层得到白色固体化合物5。
8.根据权利要求2所述基于半花菁为主体检测三价铁离子的近红外探针的制备方法，其特征在于，步骤6)具体为：隔绝空气，加入化合物5，DMF和三乙胺，再将化合物4溶于DMF中，逐滴滴加至上述溶液中，加热回流反应；萃取后用柱层析法分离得到目标产物。
9.根据权利要求1所述的近红外探针在制备检测三价铁离子试剂中的应用，其特征在于，该探针用于待测样品中三价铁离子含量的荧光检测，并探究随着pH的变化，该探针对三价铁离子检测的变化。
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