JP6048823B2

JP6048823B2 - Fluorescent probe and method for detecting cesium-containing substance

Info

Publication number: JP6048823B2
Application number: JP2013011300A
Authority: JP
Inventors: 泰蔵森; 克彦有賀; 允顕赤松; 岡本　健; 健岡本; ジョナサンピーヒル
Original assignee: National Institute for Materials Science
Current assignee: National Institute for Materials Science
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2033-01-24
Also published as: JP2014139554A

Description

本発明は、セシウム含有物質を検出する蛍光プローブ、および、それを用いたセシウム含有物質を検出する方法に関する。 The present invention relates to a fluorescent probe for detecting a cesium-containing substance and a method for detecting a cesium-containing substance using the same.

長寿命の同位元素であるセシウムＣｓ−１３４（半減期：２．０７年）およびＣｓ−１３７（半減期：３０．１４年）を含む放射性セシウムは、放射能漏れによる環境汚染の主要な原因である。原子炉が破壊すると、ヨウ素Ｉ−１３１（半減期：８．０２日）が大気中へ放出される。同時に、Ｃｓ−１３７は、微粒子のエアロゾルとして放出され、土壌や水を長期にわたって汚染する。 Radioactive cesium, including the long-lived isotopes cesium Cs-134 (half-life: 2.07 years) and Cs-137 (half-life: 30.14 years), is a major cause of environmental pollution due to radioactive leakage. is there. When the reactor is destroyed, iodine I-131 (half-life: 8.02 days) is released into the atmosphere. At the same time, Cs-137 is released as a fine particle aerosol and pollutes soil and water for a long time.

また、放射能漏れ等の災害以外にも、放射性セシウムは、過去６０年にわたる核兵器の使用を通して、生物圏に徐々に広がりつつある。放射性セシウム（以降では単にセシウムと呼ぶ）により、バックグラウンド放射線による被ばく量の増大、ならびに、人体への発がんリスクの増大といった問題が深刻となっている。 In addition to disasters such as radioactive leakage, radioactive cesium is gradually spreading into the biosphere through the use of nuclear weapons over the past 60 years. With radioactive cesium (hereinafter simply referred to as cesium), problems such as an increase in exposure due to background radiation and an increased risk of carcinogenesis to the human body have become serious.

セシウムは、食糧から除去さえすれば体内から徐々に排出されるものの、核災害地域周辺の慢性汚染の場合、そのような地域で生産した農作物が放射性不純物を相当量含むため、体内における汚染濃度が高まる可能性がある。したがって、セシウムが栽培植物へ取り込まれることは、地域住民にとって重大なリスクとなる。 Cesium is gradually released from the body if it is removed from food, but in the case of chronic pollution around a nuclear disaster area, the agricultural product produced in such an area contains a considerable amount of radioactive impurities, so the contamination level in the body is low. May increase. Therefore, incorporation of cesium into cultivated plants is a significant risk for local residents.

原子炉の爆破の場合、セシウムは粒子となって放出される。したがって、これらの粒子が、固体状態で土壌から容易に検出されれば望ましい。また、土壌中のこれらの粒子の存在を可視化できれば望ましい。 In the case of a reactor blast, cesium is released as particles. It is therefore desirable if these particles are easily detected from the soil in the solid state. It would also be desirable if the presence of these particles in the soil could be visualized.

以上から、本発明の課題は、セシウム含有物質を容易に検出する蛍光プローブ、および、それを用いたセシウム含有物質を検出する方法を提供することである。 As described above, an object of the present invention is to provide a fluorescent probe for easily detecting a cesium-containing substance and a method for detecting a cesium-containing substance using the same.

本発明による蛍光プローブは、次式（１）で表されるセシウム含有物質を検出し、これにより上記課題を解決する。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^１６は、水素、または、それぞれ独立に電子求引性または電子供与性を有する官能基を示す。）
前記Ｒ^１〜Ｒ^１６は、水素であってもよい。
セシウムイオンを捕捉すると、励起源の照射によって、波長４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲にピークを有する蛍光を発してもよい。
本発明によるセシウム含有物質を蛍光発光により検出する方法は、被験物質と、次式（１）で表される蛍光プローブと、アルコールとを接触させるステップと、前記蛍光プローブおよびアルコールが接触した前記被験物質に励起源を照射するステップとを包含し、これにより上記課題を解決する。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^１６は、水素、または、それぞれ独立に電子求引性または電子供与性を有する官能基を示す。）
前記アルコールは、メタノールまたはエタノールであってもよい。
前記接触させるステップは、前記アルコールに前記蛍光プローブを溶解させたアルコール溶液を前記被験物質にスプレーしてもよい。
前記アルコール溶液において、前記アルコール中の前記蛍光プローブの濃度は、０．５質量％〜５質量％の範囲であってもよい。
前記接触させるステップは、前記被験物質と前記蛍光プローブとを混合し、前記アルコールを加えてもよい。
前記励起源は、波長３５０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線であってもよい。
前記照射するステップに続いて、前記被験物質における蛍光特性を測定するステップをさらに包含してもよい。
前記測定するステップに続いて、前記蛍光特性に基づいて、前記被験物質中のセシウム含有物質の含有量を算出するステップをさらに包含し、前記蛍光特性は発光スペクトルであってもよい。
前記セシウム含有物質は、セシウム塩を含有してもよい。
前記セシウム塩は、塩化セシウム、炭酸セシウムおよび硫酸セシウムからなる群から選択されてもよい。 The fluorescent probe according to the present invention detects the cesium-containing substance represented by the following formula (1), thereby solving the above-mentioned problems.

(Wherein, R ¹ to R ¹⁶ represents hydrogen, or a functional group having each independently or electron donating electron withdrawing.)
R ^{1 to} R ¹⁶ may be hydrogen.
When cesium ions are captured, fluorescence having a peak in a wavelength range of 480 nm to 510 nm may be emitted by irradiation of an excitation source.
The method for detecting a cesium-containing substance by fluorescent emission according to the present invention comprises a step of bringing a test substance into contact with a fluorescent probe represented by the following formula (1) and alcohol, and the test in which the fluorescent probe and alcohol are in contact with each other: Irradiating the substance with an excitation source, thereby solving the above problem.

(Wherein, R ¹ to R ¹⁶ represents hydrogen, or a functional group having each independently or electron donating electron withdrawing.)
The alcohol may be methanol or ethanol.
In the contacting step, the test substance may be sprayed with an alcohol solution in which the fluorescent probe is dissolved in the alcohol.
In the alcohol solution, the concentration of the fluorescent probe in the alcohol may be in the range of 0.5% by mass to 5% by mass.
In the contacting step, the test substance and the fluorescent probe may be mixed and the alcohol may be added.
The excitation source may be ultraviolet light having a wavelength of 350 nm to 380 nm.
Subsequent to the irradiating step, the method may further include a step of measuring fluorescence characteristics of the test substance.
Subsequent to the measuring step, the method further includes a step of calculating a content of a cesium-containing substance in the test substance based on the fluorescence characteristic, and the fluorescence characteristic may be an emission spectrum.
The cesium-containing substance may contain a cesium salt.
The cesium salt may be selected from the group consisting of cesium chloride, cesium carbonate, and cesium sulfate.

本発明による蛍光プローブによれば、前記式（１）で表される物質がセシウムイオンを１つ取り込むことにより、励起源を照射した際に可視光を発する。これにより、セシウム含有物質を容易に検出し、可視化できる。 According to the fluorescent probe of the present invention, the substance represented by the formula (1) takes in one cesium ion and emits visible light when irradiated with an excitation source. Thereby, a cesium containing substance can be easily detected and visualized.

本発明の方法によれば、前記式（１）で表される蛍光プローブとアルコールと被験物質とを接触させ、被験物質に励起源を照射することにより、被験物質の発する発光色を観察することによって被験物質中のセシウム含有物質の存在を容易に確認できる。 According to the method of the present invention, the luminescent color emitted from the test substance is observed by bringing the fluorescent probe represented by the formula (1) into contact with the alcohol and the test substance and irradiating the test substance with the excitation source. Thus, the presence of a cesium-containing substance in the test substance can be easily confirmed.

本発明による蛍光プローブがＣｓイオンを取り込んでいる様子を模式的に示す図The figure which shows typically a mode that the fluorescent probe by this invention has taken in Cs ion. 本発明によるセシウム含有物質を検出するステップを示すフローチャートFlowchart showing steps for detecting cesium-containing material according to the present invention. 本発明によるセシウム含有物質を定量的に検出するステップを示すフローチャートFlowchart showing steps for quantitatively detecting a cesium-containing substance according to the present invention. 物質Ａ〜物質Ｉの合成のスキームを示す模式図Schematic diagram showing the synthesis scheme of substance A to substance I 物質Ｊ〜物質Ｌの合成のスキームを示す模式図Schematic diagram showing the synthesis scheme of substance J to substance L 実施例１および比較例２によるＣｓ_２ＣＯ_３水溶液が浸透したひまわりの茎に紫外線を照射した様子を示す図View showing a state in which Cs ₂ CO ₃ aqueous solution according to Example 1 and Comparative Example 2 was irradiated with ultraviolet rays stems of sunflower which has penetrated 実施例３によるＣｓ_２ＣＯ_３を含有する土壌に紫外線を照射した様子を示す図It shows a state in which an ultraviolet ray was irradiated to the soil containing Cs ₂ CO ₃ according to Example 3 実施例４によるＣｓ_２ＣＯ_３粒子を載置したフィルタに紫外線を照射した様子を示す図It shows a state in which an ultraviolet ray was irradiated to the filter placing the Cs ₂ CO ₃ particles according to Example 4 実施例５によるＣｓ_２ＣＯ_３粉末を載置した乳鉢の様子（Ａ）と、それに紫外線を照射した様子（Ｂ）とを示す図Shows the appearance of mortar is placed with Cs ₂ CO ₃ powder according to Example 5 (A), and a state (B) in which it was irradiated with ultraviolet rays 比較例６による種々の炭酸アルカリ金属塩、あるいは、炭酸アルカリ土類金属塩に紫外線を照射した様子を示す図The figure which shows a mode that the ultraviolet-ray was irradiated to the various alkali metal carbonates by the comparative example 6, or an alkaline-earth carbonate metal salt 実施例５および比較例６による発光スペクトルを示す図The figure which shows the emission spectrum by Example 5 and Comparative Example 6 比較例７による発光スペクトルを示す図The figure which shows the emission spectrum by the comparative example 7 比較例８による種々の炭酸アルカリ金属塩、あるいは、炭酸アルカリ土類金属塩に紫外線を照射した様子を示す図およびその発光スペクトルを示す図The figure which shows a mode that the ultraviolet-ray was irradiated to the various alkali carbonate metal salt by the comparative example 8, or an alkaline-earth carbonate metal salt, and the figure which shows the emission spectrum 実施例９による種々の濃度の炭酸セシウムと炭酸カリウムとの混合物に紫外線を照射した様子を示す図The figure which shows a mode that the ultraviolet-ray was irradiated to the mixture of the cesium carbonate and potassium carbonate of various density | concentration by Example 9 実施例９による発光スペクトルを示す図The figure which shows the emission spectrum by Example 9. 実施例９によるセシウム濃度と発光極大波長との関係を示す図The figure which shows the relationship between the cesium density | concentration by Example 9, and the light emission maximum wavelength. 実施例１０による水酸化ナトリウムと種々のセシウム塩との混合物に紫外線を照射した様子を示す図The figure which shows a mode that the ultraviolet-ray was irradiated to the mixture of sodium hydroxide and various cesium salt by Example 10 実施例１０による発光スペクトルを示す図The figure which shows the emission spectrum by Example 10. 実施例１２による水酸化カリウムと種々のセシウム塩との混合物に紫外線を照射した様子を示す図The figure which shows a mode that the ultraviolet-ray was irradiated to the mixture of potassium hydroxide and various cesium salt by Example 12 実施例１２による発光スペクトルを示す図The figure which shows the emission spectrum by Example 12.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、同様の構成要素には同様の参照番号を付し、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected to the same component and the description is abbreviate | omitted.

本願発明者らは、１−（４’−ヒドロキシフェニル）−４−フェニルベンゼン（ＨＴＰ）が脱プロトン化した際に蛍光を発することに着目し、これに特定の長さのポリエチレングリコール鎖を介して４−ニトロフェニルエーテル（４−ＮＰＥ）を結合させることによって、セシウム含有物質を検出できることを発見した。 The inventors of the present application pay attention to the fact that 1- (4′-hydroxyphenyl) -4-phenylbenzene (HTP) emits fluorescence when deprotonated, and this is passed through a polyethylene glycol chain having a specific length. It was discovered that cesium-containing substances can be detected by binding 4-nitrophenyl ether (4-NPE).

本発明による蛍光プローブは、式（１）で表され、１１−（４’’−ヒドロキシ−１’’−フェニル−１’，４’−フェニル−１，４−フェノキシ）−３，６，９−トリオキサウンデシル−（４−ニトロフェニル）エーテル等からなる。

式（１）において、Ｒ^１〜Ｒ^１６は、水素、または、それぞれ独立に電子求引性または電子供与性を有する官能基を示す。電子求引性を有する官能基としては、例えば、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。電子供与性を有する官能基としては、例えば、アミノ基、メトキシ基、メチル基等が挙げられる。 The fluorescent probe according to the present invention is represented by the formula (1), and 11- (4 ″ -hydroxy-1 ″ -phenyl-1 ′, 4′-phenyl-1,4-phenoxy) -3,6,9. -It consists of trioxaundecyl- (4-nitrophenyl) ether and the like.

In Formula (1), R < ¹ > -R < ¹⁶ > shows a hydrogen or the functional group which has an electron withdrawing property or an electron donating property each independently. Examples of the electron-withdrawing functional group include a trifluoromethyl group, a cyano group, and a nitro group. Examples of the functional group having an electron donating property include an amino group, a methoxy group, and a methyl group.

式（１）に示されるように、ＨＴＰは、特定の長さのポリエチレングリコール鎖としてテトラエチレングリコール（ＴＥＧ）を介して４−ＮＰＥと結合している。ＴＥＧは、２つの芳香族分子を分離して結合するリンカーとして機能する。 As shown in Formula (1), HTP is bonded to 4-NPE via tetraethylene glycol (TEG) as a polyethylene glycol chain having a specific length. TEG functions as a linker that separates and binds two aromatic molecules.

図１は、本発明による蛍光プローブがＣｓイオンを取り込んでいる様子を模式的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a state in which a fluorescent probe according to the present invention takes in Cs ions.

本発明による、式（１）に示す蛍光プローブ１００は、Ｃｓイオン１１０を、図１に示すように、リンカーであるＴＥＧが取り込み、２つの芳香族分子によってしっかりと捕捉する。これにより、蛍光プローブ１００は可視光を発し、セシウム含有物質を容易に検出し、可視化できる。 In the fluorescent probe 100 represented by the formula (1) according to the present invention, the Cs ion 110 is taken in by the TEG as a linker as shown in FIG. 1 and is firmly captured by two aromatic molecules. Thereby, the fluorescent probe 100 emits visible light, and can easily detect and visualize the cesium-containing substance.

式（１）においてＲ^１〜Ｒ^１６が水素である場合、本発明の蛍光プローブがＣｓイオン１１０を捕捉し、そのＣｓイオン１１０を捕捉した蛍光プローブ１００に励起源を照射すると、波長４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲にピークを有する緑色の蛍光を発する。 In the formula (1), when R ^{1 to} R ¹⁶ are hydrogen, when the fluorescent probe of the present invention captures the Cs ion 110 and irradiates the fluorescent probe 100 that has captured the Cs ion 110 with an excitation source, the wavelength 480 nm to 510 nm. It emits green fluorescence having a peak in the range.

式（１）においてＲ^１〜Ｒ^１６が電子求引性または電子供与性を有する官能基である場合、本発明の蛍光プローブがＣｓイオン１１０を捕捉すると、励起源の照射による波長４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲にピークが、レッドシフトまたはブルーシフトし得る。すなわち、Ｒ^１〜Ｒ^１６を適宜選択することにより、発光波長を変化させることができる。 When R ^{1 to} R ¹⁶ in the formula (1) are functional groups having an electron withdrawing property or an electron donating property, when the fluorescent probe of the present invention captures the Cs ion 110, the wavelength of 480 nm to 510 nm by irradiation of the excitation source is obtained. Peaks in the range can be red shifted or blue shifted. That is, the emission wavelength can be changed by appropriately selecting R ^{1 to} R ¹⁶ .

また、１分子につき１つのＣｓイオンを補足して蛍光を発するので、セシウム含有物質が極めて低濃度（少なくとも１ｐｐｍ）で含まれる場合であっても、検出可能であり、分解能に優れる。 In addition, since one molecule of Cs ion is captured to emit fluorescence, even if the cesium-containing substance is contained at a very low concentration (at least 1 ppm), detection is possible and the resolution is excellent.

なお、Ｃｓイオン以外のアルカリ金属およびアルカリ土類金属イオンを補足した場合には、異なる発光色（例えば、式（１）においてＲ^１〜Ｒ^１６が水素である蛍光プローブの場合は青色発光）を示すため、セシウム含有物質のみを容易かつ目視にて検出することができる。 In addition, when alkali metal and alkaline earth metal ions other than Cs ions are supplemented, different emission colors (for example, blue emission in the case of a fluorescent probe in which R ^{1 to} R ¹⁶ are hydrogen in formula (1)). Therefore, only the cesium-containing substance can be easily and visually detected.

次に、本発明の蛍光プローブを用いて、セシウム含有物質を検出する方法を詳述する。 Next, a method for detecting a cesium-containing substance using the fluorescent probe of the present invention will be described in detail.

図２は、本発明によるセシウム含有物質を検出するステップを示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart illustrating steps for detecting a cesium-containing substance according to the present invention.

ステップＳ２１０：被験物質と、式（１）で示される蛍光プローブと、アルコールとを接触させる。
Step S210: A test substance is contacted with a fluorescent probe represented by formula (1) and alcohol.

ここで、被験物質は、セシウム含有物質が含有されるか否かを調べたい任意の物質であり、固体であれば、形態を問わない。例えば、固体とは、土壌、紙、布、金属等であり得る。セシウム含有物質とは、セシウムイオンを生じ得るセシウム塩であれば問わないが、具体的には、塩化セシウム、炭酸セシウムおよび硫酸セシウムからなる群から選択される。これらのセシウム塩は、例えば、原子炉の爆破によりセシウムが漏れた際に土壌や水中に存在する形態である。 Here, the test substance is an arbitrary substance for which it is desired to examine whether or not a cesium-containing substance is contained. For example, the solid can be soil, paper, cloth, metal or the like. The cesium-containing substance is not particularly limited as long as it is a cesium salt capable of generating cesium ions, and specifically, is selected from the group consisting of cesium chloride, cesium carbonate, and cesium sulfate. These cesium salts are, for example, in a form that exists in soil or water when cesium leaks due to a nuclear blast.

蛍光プローブは、上述したとおりであるため、説明を省略する。また、蛍光プローブは、白い粉末状の固体である。アルコールは、蛍光プローブを溶解し得る任意のアルコールであるが、好ましくは、メタノールまたはエタノールの低級アルコールである。これらは、蛍光プローブを容易に溶解するとともに、安価であるため、好ましい。 Since the fluorescent probe is as described above, the description thereof is omitted. The fluorescent probe is a white powdery solid. The alcohol is any alcohol that can dissolve the fluorescent probe, but is preferably a lower alcohol of methanol or ethanol. These are preferable because they easily dissolve the fluorescent probe and are inexpensive.

ステップＳ２１０において、用語「接触」とは、被験物質と蛍光プローブとアルコールとが互いに接触する任意の手段を意図している。接触させるステップは、好ましくは、アルコールに蛍光プローブを溶解させたアルコール溶液を被験物質にスプレーする。アルコール溶液を被験物質にスプレーするだけでよいので、被験物質のその場観察を可能にし、極めて簡便である。アルコール溶液におけるアルコール中の蛍光プローブの濃度は、０．５質量％〜５質量％の範囲である。０．５質量％より低いと、被験物質中のセシウム含有物質を確実に検出できない場合がある。５質量％を超えると、蛍光プローブがアルコールに溶解しない場合がある。 In step S210, the term “contact” intends any means for bringing a test substance, a fluorescent probe, and alcohol into contact with each other. In the contacting step, the test substance is preferably sprayed with an alcohol solution in which a fluorescent probe is dissolved in alcohol. Since only the alcohol solution needs to be sprayed onto the test substance, the test substance can be observed in situ, which is extremely simple. The concentration of the fluorescent probe in the alcohol in the alcohol solution is in the range of 0.5 mass% to 5 mass%. If it is lower than 0.5% by mass, the cesium-containing substance in the test substance may not be reliably detected. If it exceeds 5 mass%, the fluorescent probe may not dissolve in alcohol.

また、接触させるステップは、好ましくは、被験物質と蛍光プローブとを混合し、これにアルコールを加える。被験物質に、上述のアルコール溶液をスプレーできない場合に、有利である。なお、被験物質と蛍光プローブとの混合割合に特に制限はないが、混合物中のセシウム含有物質の濃度が、１ｐｐｍ以上であれば、検出可能である。 In the contacting step, the test substance and the fluorescent probe are preferably mixed, and alcohol is added thereto. This is advantageous when the test substance cannot be sprayed with the alcohol solution described above. In addition, although there is no restriction | limiting in particular in the mixing ratio of a test substance and a fluorescent probe, if the density | concentration of the cesium containing substance in a mixture is 1 ppm or more, it can detect.

ステップＳ２２０：蛍光プローブおよびアルコールが接触した被験物質に励起源を照射する。これにより、被験物質がセシウム含有物質を含有する場合には、蛍光プローブがセシウム含有物質由来のセシウムイオンを捕捉することによって、可視光を発する。上述したように、式（１）においてＲ^１〜Ｒ^１６が水素である蛍光プローブの場合には、波長４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲にピークを有する緑色の蛍光を発する。被験物質がセシウム含有物質を含有しない場合には、蛍光プローブがアルカリ金属、アルカリ土類等他の金属イオンを捕捉することによって、上記可視光とは異なる発光色（例えば、青色）を示すか、あるいは、蛍光プローブが何も捕捉しないため、何ら蛍光を発しないかのいずれかである。 Step S220: irradiating the test substance contacted with the fluorescent probe and alcohol with the excitation source. Thereby, when a test substance contains a cesium containing substance, a fluorescent probe capture | acquires cesium ion derived from a cesium containing substance, and emits visible light. As described above, in the case of a fluorescent probe in which R ^{1 to} R ¹⁶ are hydrogen in formula (1), green fluorescence having a peak in the wavelength range of 480 nm to 510 nm is emitted. When the test substance does not contain a cesium-containing substance, the fluorescent probe captures other metal ions such as alkali metal, alkaline earth, etc., thereby showing an emission color (for example, blue) different from the visible light, Or, since the fluorescent probe captures nothing, it does not emit any fluorescence.

ここで、励起源は紫外線であり、好ましくは、波長３５０ｎｍ〜３８０ｎｍを有する紫外線である。このような励起源としてブラックライトがある。 Here, the excitation source is ultraviolet light, preferably ultraviolet light having a wavelength of 350 nm to 380 nm. There is black light as such an excitation source.

上述したように、ステップＳ２１０およびＳ２２０によれば、上記式（１）で表される蛍光プローブとアルコールとを被験物質とを接触させ、被験物質に励起源を照射することにより、被験物質の発する発光色を観察することによって被験物質中のセシウム含有物質の存在を目視にて容易に確認できる。本発明の方法を採用すれば、セシウムを取り込んで汚染された植物を目視にて見分けることができる。あるいは、本発明の方法を採用すれば、セシウムで汚染された土壌を可視化し、セシウム含有物質のみをその場で除去することができる。 As described above, according to steps S210 and S220, the test substance is emitted by bringing the test substance into contact with the fluorescent probe represented by the above formula (1) and alcohol, and irradiating the test substance with the excitation source. By observing the emission color, the presence of the cesium-containing substance in the test substance can be easily confirmed visually. If the method of this invention is employ | adopted, the plant which took in cesium and was contaminated can be distinguished visually. Or if the method of this invention is employ | adopted, the soil contaminated with cesium can be visualized and only a cesium containing substance can be removed on the spot.

次に、本発明の蛍光プローブを用いて、セシウム含有物質を定量的に検出する方法を詳述する。 Next, a method for quantitatively detecting a cesium-containing substance using the fluorescent probe of the present invention will be described in detail.

図３は、本発明によるセシウム含有物質を定量的に検出するステップを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing steps for quantitatively detecting a cesium-containing substance according to the present invention.

ステップＳ３１０：ステップＳ３１０は、図２のステップＳ２２０に続いて行われる。被験物質における蛍光特性を測定する。具体的には、ステップＳ２２０において励起源を照射した際の、被験物質からの発光スペクトルを測定する。 Step S310: Step S310 is performed following step S220 in FIG. Measure the fluorescence characteristics of the test substance. Specifically, an emission spectrum from the test substance when the excitation source is irradiated in step S220 is measured.

ステップＳ３２０：ステップＳ３１０に基づいて、被験物質中のセシウム含有物質の含有量を算出する。具体的には、式（１）においてＲ^１〜Ｒ^１６が水素である蛍光プローブを用いると、被験物質中に含まれるセシウム含有物質が多い場合、発光スペクトルのピークは、波長４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲の中でも長波長側（例えば、５００ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲）に現れる。一方、セシウム含有物質が少ない場合、発光スペクトルのピークは、短波長側（例えば、４８０ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲）に現れる。すなわち、セシウム含有物質の濃度に応じて、発光スペクトルのピーク波長はシフトする。セシウム含有物質の濃度と、発光スペクトルのピーク波長との間には対数の関係がある。予め、セシウム含有物質の濃度を変化させた発光スペクトル、あるいは、セシウム濃度とピーク波長との関係をメモリ等に格納しておけば、中央演算処理装置を用いて含有されるセシウム含有物質の濃度を算出することができる。 Step S320: Based on step S310, the content of the cesium-containing substance in the test substance is calculated. Specifically, when a fluorescent probe in which R ^{1 to} R ¹⁶ are hydrogen in the formula (1) is used, when there are many cesium-containing substances in the test substance, the peak of the emission spectrum ranges from 480 nm to 510 nm. Among them, it appears on the long wavelength side (for example, in the range of 500 nm to 510 nm). On the other hand, when the amount of the cesium-containing substance is small, the peak of the emission spectrum appears on the short wavelength side (for example, in the range of 480 nm to 490 nm). That is, the peak wavelength of the emission spectrum is shifted according to the concentration of the cesium-containing substance. There is a logarithmic relationship between the concentration of the cesium-containing substance and the peak wavelength of the emission spectrum. If the emission spectrum obtained by changing the concentration of the cesium-containing substance or the relationship between the cesium concentration and the peak wavelength is stored in a memory or the like in advance, the concentration of the cesium-containing substance contained using the central processing unit can be determined. Can be calculated.

次に具体的な実施例を用いて本発明を詳述するが、本発明がこれら実施例に限定されないことは言うまでもない。そこでまず、実施例および比較例の説明に先立って、実施例および比較例で用いる物質を合成した。 Next, the present invention will be described in detail using specific examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. Therefore, first, prior to the description of Examples and Comparative Examples, substances used in Examples and Comparative Examples were synthesized.

図４は、物質Ａ〜物質Ｉの合成のスキームを示す模式図である。
図５は、物質Ｊ〜物質Ｌの合成のスキームを示す模式図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a synthesis scheme of substances A to I.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a synthesis scheme of substance J to substance L.

＜物質Ａ＞
まず、物質Ａ（４−ヒドロキシ−４’−（４，４’，５，５’−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ビフェニル）を合成した。４’−ブロモ−（１，１’−ビフェニル）−４−オール（０．４９８０ｇ、２ｍｍｏｌ）と、酢酸カリウム（０．５８８ｇ、６ｍｍｏｌ）と、１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン−パラジウム（ＩＩ）ジクロリド−ジクロロメタン錯体（０．０４３ｇ、０．０６ｍｍｏｌ）と、ビス（２，２，３，３，−テトラメチル−２，３−ブタンジオナト）ジボロン（０．７６１ｇ、３ｍｍｏｌ）とを、脱水ジメチルスルホキシド（ＤＭＦ、１２ｍＬ）をフラスコ内で混合した。この混合物を窒素雰囲気下、１５０℃で４時間還流した。反応物を室温まで冷却し、残渣をジクロロメタンに溶解させ減圧下にて溶媒を蒸発させた。粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＳｉＯ_２、酢酸エチル／ヘキサン：１／１、ｖ／ｖ）により精製し白色粉末状の生成物（０．３５１ｇ、収率５９％）を得た。この生成物が、図４中の物質Ａであることをプロトン核磁気共鳴（^１Ｈ−ＮＭＲ、３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、２５℃）、ならびに、マトリックス支援レーザ脱離イオン化法および飛行時間型質量分析計（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ、ジスラノール）により確認した。結果を示す。 <Substance A>
First, the substance A (4-hydroxy-4 ′-(4,4 ′, 5,5′-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) biphenyl) was synthesized. 4′-bromo- (1,1′-biphenyl) -4-ol (0.4980 g, 2 mmol), potassium acetate (0.588 g, 6 mmol), 1,1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene— Palladium (II) dichloride-dichloromethane complex (0.043 g, 0.06 mmol) and bis (2,2,3,3, -tetramethyl-2,3-butanedionato) diboron (0.761 g, 3 mmol) Dehydrated dimethyl sulfoxide (DMF, 12 mL) was mixed in the flask. The mixture was refluxed at 150 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction was cooled to room temperature, the residue was dissolved in dichloromethane and the solvent was evaporated under reduced pressure. The crude product was purified by column chromatography (SiO ₂ , ethyl acetate / hexane: 1/1, v / v) to obtain a white powder product (0.351 g, yield 59%). This product was identified as substance A in FIG. 4 by proton nuclear magnetic resonance ( ¹ H-NMR, 300 MHz, CDCl ₃ , 25 ° C.), and matrix-assisted laser desorption ionization and time-of-flight mass spectrometer. (MALDI-TOF, disulanol). Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝１．３６（ｓ，１２Ｈ），５．１６（ｓ，１Ｈ），６．９１（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．０），７．４１−７．６３（ｍ、４Ｈ），７．８６（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．０）ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝２．９６１［Ｍ］^＋ ¹ H-NMR: δ = 1.36 (s, 12H), 5.16 (s, 1H), 6.91 (d, 2H, J = 9.0), 7.41-7.63 (m, 4H), 7.86 (d, 2H, J = 9.0) ppm
MALDI-TOF: m / z = 2.961 [M] ⁺

＜物質Ｂ＞
次に、物質Ｂ（テトラエチレングリコールビズ（４−トルエンスルホナート）を合成した。水（１０ｍＬ）に溶解させた水酸化ナトリウム（１．０５６ｇ、２６．４ｍｍｏｌ）と、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ、１０ｍＬ）に溶解させたテトラエチレングリコール（１．７０９ｇ、８．８ｍｍｏｌ）とを、フラスコ内で混合した。この混合物を、マグネチックスターラを用い、氷浴中で冷却した。混合物にＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた塩化パラトルエンスルホニル（３．５０ｇ、１７ｍｍｏｌ）を連続撹拌・５℃以下で冷却しながら１時間かけて滴下した。この混合溶液を０℃〜５℃の温度範囲でさらに４時間撹拌した。次いで、この混合溶液を氷水（５０ｍＬ）に注いだ。この混合溶液に対してジクロロメタンを用いた抽出を２回行った。抽出された有機物を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶液をろ過し、溶媒を減圧下で除去した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＳｉＯ_２、酢酸エチル）により精製し透明油状の生成物（収率８３％）を得た。この生成物が、図４中の物質Ｂであることを、物質Ａと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。 <Substance B>
Next, substance B (tetraethylene glycol biz (4-toluenesulfonate) was synthesized. To sodium hydroxide (1.056 g, 26.4 mmol) dissolved in water (10 mL) and tetrahydrofuran (THF, 10 mL) were added. Dissolved tetraethylene glycol (1.709 g, 8.8 mmol) was mixed in a flask and the mixture was cooled in an ice bath using a magnetic stirrer and dissolved in THF (10 mL). Paratoluenesulfonyl chloride (3.50 g, 17 mmol) was added dropwise over 1 hour with continuous stirring and cooling at 5 ° C. or less, and the mixed solution was further stirred at a temperature range of 0 ° C. to 5 ° C. for 4 hours. The mixed solution was poured into ice water (50 mL), and this mixed solution was extracted twice with dichloromethane. . The extracted organic was washed with saturated aqueous sodium chloride solution, purified by drying over anhydrous sodium sulfate. The solution was filtered, and the solvent was removed under reduced pressure. The crude product was purified by column chromatography (SiO _2, ethyl acetate) A transparent oily product (yield 83%) was obtained, which was confirmed by ¹ H-NMR and MALDI-TOF as in the case of the substance A, to be the substance B in FIG. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝２．４４（ｓ，６Ｈ），３．５５−３．５８（ｍ，８Ｈ），３，６７（ｔ，４Ｈ，Ｊ＝８．４）ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝５２５．１５［Ｍ＋Ｎａ］^＋，５４１．１６［Ｍ＋Ｋ］^＋ ¹ H-NMR: δ = 2.44 (s, 6H), 3.55-3.58 (m, 8H), 3,67 (t, 4H, J = 8.4) ppm
MALDI-TOF: m / z = 525.15 [M + Na] ⁺ , 541.16 [M + K] ⁺

＜物質Ｃ＞
次に、物質Ｃ（１１−ヨード−３，６，９−トリオキサウンデシル−（４−ニトロフェニル）エーテル）を合成した。炭酸カリウム（０．６９１ｇ、５．０ｍｍｏｌ）とヨウ化カリウム（０．００２ｇ、０．１ｍｍｏｌ）とを、４ニトロフェノール（０．３４７ｇ、２．５ｍｍｏｌ）と物質Ａ（５．０２ｇ、１０ｍｍｏｌ）との混合物のクロロホルム溶液（２０ｍＬ）に加えた。得られた懸濁液を窒素雰囲気下で１３時間還流した。反応物を室温まで冷却し、減圧下にて溶媒を蒸発させた。残渣をジクロロメタンに溶解させ、水で洗浄し、無水Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥させた。減圧下で溶媒を蒸発させた後、残渣をアセトン（５０ｍＬ）に溶解させ、これにヨウ化ナトリウム（１５．０ｇ、１００ｍｍｏｌ）を添加した。この混合物を２４時間還流した。反応物を室温まで冷却し、減圧下にて溶媒を蒸発させた。残渣をジクロロメタンに溶解させ、水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧下で溶媒を蒸発させた後、粗生成物を、物質Ａと同様に、カラムクロマトグラフィにより精製した。精製により無色の油状の生成物（０．５９５ｇ、収率５６％）を得た。この生成物が、図４中の物質Ｃであることを、物質Ａと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲならびにカーボン核磁気共鳴（^１３Ｃ−ＮＭＲ、７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、２５℃）、および、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。 <Substance C>
Next, substance C (11-iodo-3,6,9-trioxaundecyl- (4-nitrophenyl) ether) was synthesized. Potassium carbonate (0.691 g, 5.0 mmol), potassium iodide (0.002 g, 0.1 mmol), 4 nitrophenol (0.347 g, 2.5 mmol) and substance A (5.02 g, 10 mmol) To a chloroform solution (20 mL). The resulting suspension was refluxed for 13 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction was cooled to room temperature and the solvent was evaporated under reduced pressure. The residue was dissolved in dichloromethane, washed with water and dried over anhydrous Na ₂ SO ₄ . After evaporating the solvent under reduced pressure, the residue was dissolved in acetone (50 mL) and sodium iodide (15.0 g, 100 mmol) was added thereto. The mixture was refluxed for 24 hours. The reaction was cooled to room temperature and the solvent was evaporated under reduced pressure. The residue was dissolved in dichloromethane, washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate. After evaporation of the solvent under reduced pressure, the crude product was purified by column chromatography in the same manner as material A. Purification gave a colorless oily product (0.595 g, 56% yield). It is confirmed that this product is the substance C in FIG. 4, similarly to the substance A, ¹ H-NMR and carbon nuclear magnetic resonance ( ¹³ C-NMR, 75 MHz, CDCl ₃ , 25 ° C.) and MALDI − Confirmed by TOF. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．２５（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．０），３．７７−３．６６（ｍ，１０Ｈ），３．９１−３．８８（ｍ，２Ｈ），４．２３（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝３．０），６．９８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．２），８．１９（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．２）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝２．９２，６８．１４，６９．３４，７０．１５，７０．５７，７０．６５，７０．８７，７１．８８，１１４．５２，１２５．８３，１４１．５０，１６３．７８ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝４４８．１６［Ｍ＋Ｎａ］^＋，４６４．１１［Ｍ＋Ｋ］^＋．ＨＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚＣ_１４Ｈ_２０ＩＮＮａＯ_６の理論値［Ｍ＋Ｎａ］^＋：４４８．０２２５，実測値：４４８．０２３３ ¹ H-NMR: δ = 3.25 (t, 2H, J = 7.0), 3.77-3.66 (m, 10H), 3.91-3.88 (m, 2H), 4. 23 (t, 2H, J = 3.0), 6.98 (d, 2H, J = 9.2), 8.19 (d, 2H, J = 9.2) ppm
¹³ C-NMR: δ = 2.92, 68.14, 69.34, 70.15, 70.57, 70.65, 70.87, 71.88, 114.52, 125.83, 141.50 , 163.78 ppm
MALDI-TOF: m / z = 448.16 [M + Na] ⁺ , 464.11 [M + K] ⁺ . HRMS (ESI) theoretical value of _{_{m / z C 14 H 20 INNaO}} 6 [M + Na] +: 448.0225, Found: 448.0233

＜物質Ｄ＞
次に、物質Ｄ（Ｎ−（１１−ヨード−３，６，９−トリオキサウンデシル）ナフタレン−１，８−ジカルボキシル酸イミド）を合成した。合成手順は、４ニトロフェノールに代えて、１，８‐ナフタルイミドを用いた以外は、物質Ｃと同様である。この生成物が、図４中の物質Ｄであることを、物質Ｃと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。 <Substance D>
Next, a substance D (N- (11-iodo-3,6,9-trioxaundecyl) naphthalene-1,8-dicarboxylic acid imide) was synthesized. The synthesis procedure is the same as that of the substance C except that 1,8-naphthalimide is used instead of 4nitrophenol. It was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and MALDI-TOF that this product was the substance D in FIG. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．２２−３．１７（ｍ，２Ｈ），３．７３−３．５３（ｍ，１６Ｈ），３．８５−３．８１（ｍ，２Ｈ），４．４７−４．４２（ｍ，２Ｈ），７．７５（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．７），８．２２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．３），８．６０（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．３）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝２．９２，３９．０４，６７．８８，７０．０６，７０．１１，７０．４８，７０．５８，７１．８３，１２２．５０，１２６．８５，１２８．０８，１３１．１８，１３１．４６，１３３．９０，１６４．１１ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝４８４．３６［Ｍ＋Ｈ］^＋，５０６．３７［Ｍ＋Ｎａ］^＋，５２２．２６［Ｍ＋Ｋ］^＋ ¹ H-NMR: δ = 3.22-3.17 (m, 2H), 3.73-3.53 (m, 16H), 3.85-3.81 (m, 2H), 4.47- 4.42 (m, 2H), 7.75 (t, 2H, J = 7.7), 8.22 (d, 2H, J = 8.3), 8.60 (d, 2H, J = 7) .3) ppm
¹³ C-NMR: δ = 2.92, 39.04, 67.88, 70.06, 70.11, 70.48, 70.58, 71.83, 122.50, 126.85, 128.08 , 131.18, 131.46, 133.90, 164.11 ppm
MALDI-TOF: m / z = 484.36 [M + H] ⁺ , 506.37 [M + Na] ⁺ , 522.26 [M + K] ⁺

＜物質Ｅ＞
次に、物質Ｅ（１１−（４−ブロモフェノキシ）−３，６，９−トリオキサウンデシル）−（４−ニトロフェニル）エーテル）を合成した。炭酸カリウム（０．３４９ｇ、２．５３ｍｍｏｌ）を、４−ブロモフェノール（０．１２８ｇ、１．２６４ｍｍｏｌ）と物質Ｃ（０．３０５ｇ、０．６３２ｍｍｏｌ）との混合物のクロロホルム溶液（１０ｍＬ）に加えた。得られた懸濁液を窒素雰囲気下で１５時間還流した。反応物を室温まで冷却し、減圧下にて溶媒を蒸発させた。残渣を酢酸エチルに溶解させ、水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧下で溶媒を蒸発させた後、粗生成物を、物質Ａと同様に、カラムクロマトグラフィにより精製した。精製により白色の固体の生成物（０．２１３ｇ、収率６４％）を得た。この生成物が、図４中の物質Ｅであることを、物質Ｃと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。 <Substance E>
Next, the substance E (11- (4-bromophenoxy) -3,6,9-trioxaundecyl)-(4-nitrophenyl) ether) was synthesized. Potassium carbonate (0.349 g, 2.53 mmol) was added to a chloroform solution (10 mL) of a mixture of 4-bromophenol (0.128 g, 1.264 mmol) and substance C (0.305 g, 0.632 mmol). . The resulting suspension was refluxed for 15 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction was cooled to room temperature and the solvent was evaporated under reduced pressure. The residue was dissolved in ethyl acetate, washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate. After evaporation of the solvent under reduced pressure, the crude product was purified by column chromatography in the same manner as material A. Purification gave a white solid product (0.213 g, 64% yield). It was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and MALDI-TOF that this product was the substance E in FIG. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．７４−３．６５（ｍ，８Ｈ），３．８９−３．８２（ｍ，４Ｈ），４．１３−４．０７（ｍ，２Ｈ），４．２０（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝１．９），６．７８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．０），６．９６（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．３），７．３３（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．７），８．１８（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝４．６）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝６７．６２，６８．１４，６９．３５，６９．６２，７０．６２，７０．６４，７０．８１，７０．８８，１１３．００，１１４．５３，１１６．３７，１２５．８４，１３２．１９，１４１．５３，１５７．８３，１６３．７９ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝４９２．０２［Ｍ＋Ｎａ］^＋．ＨＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚＣ_２０Ｈ_２４ＢｒＮＮａＯ_７の理論値［Ｍ＋Ｎａ］^＋：４９２．０６２４，実測値：４９２．０６３４ ¹ H-NMR: δ = 3.74-3.65 (m, 8H), 3.89-3.82 (m, 4H), 4.13-4.07 (m, 2H), 4.20 ( t, 2H, J = 1.9), 6.78 (d, 2H, J = 9.0), 6.96 (d, 2H, J = 9.3), 7.33 (d, 2H, J = 8.7), 8.18 (t, 2H, J = 4.6) ppm
¹³ C-NMR: δ = 67.62, 68.14, 69.35, 69.62, 70.62, 70.64, 70.81, 70.88, 113.00, 114.53, 116.37. , 125.84, 132.19, 141.53, 157.83, 163.79 ppm.
MALDI-TOF: m / z = 492.02 [M + Na] ⁺ . HRMS (ESI) theoretical value of _{_{m / z C 20 H 24 BrNNaO}} 7 [M + Na] +: 492.0624, Found: 492.0634

＜物質Ｆ＞
次に、物質Ｆ（Ｎ−［１１−（４−ブロモフェノキシ）−３，６，９−トリオキサウンデシル］ナフタレン−１，８−ジカルボキシル酸イミド）を合成した。合成手順は、物質Ｃに代えて、物質Ｄを用いた以外は、物質Ｅと同様である。この生成物が、図４中の物質Ｆであることを、物質Ｃと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。 <Substance F>
Next, the substance F (N- [11- (4-bromophenoxy) -3,6,9-trioxaundecyl] naphthalene-1,8-dicarboxylic acid imide) was synthesized. The synthesis procedure is the same as that of the substance E except that the substance D is used instead of the substance C. It was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and MALDI-TOF that this product was the substance F in FIG.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．６３−３．６１（ｍ，６Ｈ），３．７１−３．８６（ｍ，２Ｈ），３．８４−３．７６（ｍ，４Ｈ），４．１５−４．０２（ｍ，２Ｈ，），４．４４（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝６．０），６．７６（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝４．６），７．３２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．５），７．７４（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝８．０），８．２０（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．３），８．５９（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝６．０）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝３９．０７，６７．５６，６７．８９，６９．５２，７０．１２，７０．５９，７０．７４，１１２．８９，１１６．３６，１２２．５６，１２６．８８，１２８．１４，１３１．２２，１３１．５２，１３２．１２，１３３．９４，１５７．８３，１６４．１８ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝５２８．１２［Ｍ＋Ｈ］^＋ＨＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚＣ_２６Ｈ_２６ＢｒＮＮａＯ_６の理論値［Ｍ＋Ｎａ］^＋：５５０．０８３３，実測値：５５０．０８４１ ¹ H-NMR: δ = 3.63-3.61 (m, 6H), 3.71-3.86 (m, 2H), 3.84-3.76 (m, 4H), 4.15- 4.02 (m, 2H,), 4.44 (t, 2H, J = 6.0), 6.76 (d, 2H, J = 4.6), 7.32 (d, 2H, J = 7.5), 7.74 (t, 2H, J = 8.0), 8.20 (d, 2H, J = 7.3), 8.59 (d, 2H, J = 6.0) ppm
¹³ C-NMR: δ = 39.07, 67.56, 67.89, 69.52, 70.12, 70.59, 70.74, 112.89, 116.36, 122.56, 126.88 , 128.14, 131.22, 131.52, 132.12, 133.94, 157.83, 164.18 ppm
MALDI-TOF: m / z = 528.12 [M + H] ⁺ HRMS (ESI) m / z Theoretical value of C ₂₆ H ₂₆ BrNNaO ₆ [M + Na] ⁺ : 550.0833, Found: 550.0841

＜物質Ｇ＞
次に、上述の式（１）においてＲ^１〜Ｒ^１６が水素である、本発明の蛍光プローブを構成する物質Ｇ（１１−（４’’−ヒドロキシ−１’’−フェニル−１’，４’−フェニル−１，４−フェノキシ）−３，６，９−トリオキサウンデシル−（４−ニトロフェニル）エーテル）を合成した。 <Substance G>
Next, the substance G (11- (4 ″ -hydroxy-1 ″ -phenyl-1 ′, 4) constituting the fluorescent probe of the present invention in which R ^{1 to} R ¹⁶ are hydrogen in the above formula (1). '-Phenyl-1,4-phenoxy) -3,6,9-trioxaundecyl- (4-nitrophenyl) ether) was synthesized.

物質Ａ（０．２５０ｇ、０．５３３ｍｍｏｌ）と物質Ｅ（０．２５０ｇ、０．５ｍｍｏｌ）とをＴＨＦ（１６ｍＬ）に溶解させた。これに２．０Ｍの炭酸ナトリウム溶液（１６ｍＬ）を加えて、窒素ガスでパージした。テトラキス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム（０）（３ｍｇ、０．００３１ｍｍｏｌ）を添加し、窒素雰囲気下で、勢いよく撹拌しながら２４時間還流させた。反応物を室温まで冷却し、減圧下にて溶媒を蒸発させた。残渣を酢酸エチルに溶解させ、水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶液をろ過し、溶媒を減圧下で除去した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＳｉＯ_２、ＴＨＦ／ヘキサン：９／１）により精製した。精製により橙色の固体の生成物（０．１２５ｇ、収率５１％）を得た。この生成物が、図４中の物質Ｇであることを、^１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ｄ_６−ＤＭＳＯ、２５℃）、^１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ｄ_６−ＤＭＳＯ、２５℃）およびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。結果を示す。 Substance A (0.250 g, 0.533 mmol) and Substance E (0.250 g, 0.5 mmol) were dissolved in THF (16 mL). To this was added 2.0 M sodium carbonate solution (16 mL) and purged with nitrogen gas. Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (3 mg, 0.0031 mmol) was added and refluxed for 24 hours with vigorous stirring under a nitrogen atmosphere. The reaction was cooled to room temperature and the solvent was evaporated under reduced pressure. The residue was dissolved in ethyl acetate, washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate. The solution was filtered and the solvent was removed under reduced pressure. The crude product was purified by column chromatography _(SiO 2, THF / hexane: 9/1) and purified by. Purification gave an orange solid product (0.125 g, 51% yield). This product was identified as substance G in FIG. 4 by ¹ H-NMR (300 MHz, d ₆ -DMSO, 25 ° C.), ¹³ C-NMR (75 MHz, d ₆ -DMSO, 25 ° C.) and MALDI- Confirmed by TOF. Results are shown. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．５８−３．５６（ｍ，８Ｈ），３．７８−３．７６（ｍ，４Ｈ），４．１２−４．１０（ｍ，２Ｈ），４．２４−４．２１（ｍ，２Ｈ），６．８５（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．６），７．０１（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．８），７．１４（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．３），７．５２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．６），７．６２−７．５９（ｍ，６Ｈ），８．１７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．１），９．５５（ｓ，１Ｈ）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝６７．３８，６８．４３，６８．８０，６９．１４，７０．０３，７０．１３，１１５．０９，１１５．２３，１１５．９５，１２６．０７，１２６．５３，１２６．６７，１２７．６９，１２７．７５，１３０．５９，１３２．３０，１３７．８５，１３８．６７，１４０．９８，１５７．３３，１５８．２４，１６４．０４ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝５５９．０２［Ｍ］^＋，５８２．０３［Ｍ＋Ｎａ］^＋Ｃ_３２Ｈ_３３ＮＯ_８の理論値：％Ｃ，６８．６８；％Ｈ，５．９４；％Ｎ，２．５０実測値：％Ｃ，６８．３１；％Ｈ，６．３２；％Ｎ，２．４８ ¹ H-NMR: δ = 3.58-3.56 (m, 8H), 3.78-3.76 (m, 4H), 4.12-4.10 (m, 2H), 4.24- 4.21 (m, 2H), 6.85 (d, 2H, J = 8.6), 7.01 (d, 2H, J = 8.8), 7.14 (d, 2H, J = 9) .3), 7.52 (d, 2H, J = 8.6), 7.62-7.59 (m, 6H), 8.17 (d, 2H, J = 9.1), 9.55. (S, 1H) ppm
¹³ C-NMR: δ = 67.38, 68.43, 68.80, 69.14, 70.03, 70.13, 115.09, 115.23, 115.95, 126.07, 126.53 , 126.67, 127.69, 127.75, 130.59, 132.30, 137.85, 138.67, 140.98, 157.33, 158.24, 164.04 ppm
MALDI-TOF: m / z = 559.02 [M] ⁺ , 582.03 [M + Na] ⁺ Theoretical value of C ₃₂ H ₃₃ NO ₈ :% C, 68.68;% H, 5.94;% N, 2.50 Found:% C, 68.31;% H, 6.32;% N, 2.48

＜物質Ｈ＞
次に、物質Ｈ（Ｎ−［１１−（４’’−ヒドロキシ−１’’−フェニル−１’，４’−フェニル−１，４−フェノキシ）−３，６，９−トリオキサウンデシル］ナフタレン−１，８−ジカルボキシル酸イミド）を合成した。合成手順は、物質Ｅに代えて、物質Ｆを用いた以外は、物質Ｇと同様である。この生成物が、図４中の物質Ｈであることを、物質Ｇと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。 <Substance H>
Next, the substance H (N- [11- (4 ″ -hydroxy-1 ″ -phenyl-1 ′, 4′-phenyl-1,4-phenoxy) -3,6,9-trioxaundecyl] Naphthalene-1,8-dicarboxylic acid imide) was synthesized. The synthesis procedure is the same as that of the substance G except that the substance F is used instead of the substance E. It was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and MALDI-TOF that this product was the substance H in FIG. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．５６−３．４７（ｍ，Ｈ），３．６８−３．６４（ｍ，Ｈ），４．０９−４．０６（ｍ，４Ｈ），４．２５（ｔ，２Ｈ，ｔ＝６．５），６．８４（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．６），６．９９（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．８），７．５１（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．６），７．６１−７．５７（ｍ，６Ｈ），７．８６（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝４．０），８．４６（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．５），８．５０８７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．３），９．５５（ｓ，１Ｈ）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝６７．１１，６７．３２，６９．０８，６９．８５，６９．８９，７０．００，７０．０５，１１５．０８，１１５．９４，１２２．２１，１２６．５１，１２６．６６，１２７．４６，１２７．６０，１２７．６６，１２７．７４，１３０．５９，１３１．０１，１３１．０８，１３１．５２，１３２．２６，１３４．６０，１３７．８５，１３８．６５，１５７．３１，１５８．２１，１６３．６４ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝６１７．５７［Ｍ］^＋，６４０．５８［Ｍ＋Ｎａ］^＋，６５６．５４［Ｍ＋Ｋ］^＋ＨＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚＣ_３８Ｈ_３５ＮＮａＯ_７の理論値［Ｍ＋Ｎａ］^＋：６４０．２３１１，実測値：６４０．２２９２ ¹ H-NMR: δ = 3.56-3.47 (m, H), 3.68-3.64 (m, H), 4.09-4.06 (m, 4H), 4.25 ( t, 2H, t = 6.5), 6.84 (d, 2H, J = 8.6), 6.99 (d, 2H, J = 8.8), 7.51 (d, 2H, J = 8.6), 7.61-7.57 (m, 6H), 7.86 (t, 2H, J = 4.0), 8.46 (d, 2H, J = 7.5), 8 5087 (d, 2H, J = 7.3), 9.55 (s, 1H) ppm
¹³ C-NMR: δ = 67.11, 67.32, 69.08, 69.85, 69.89, 70.00, 70.05, 115.08, 115.94, 122.21, 126.51. , 126.66, 127.46, 127.60, 127.66, 127.74, 130.59, 131.01, 131.08, 131.52, 132.26, 134.60, 137.85, 138 .65, 157.31, 158.21, 163.64 ppm
MALDI-TOF: m / z = 617.57 [M] ⁺ , 640.58 [M + Na] ⁺ , 656.54 [M + K] ⁺ HRMS (ESI) m / z Theory of C ₃₈ H ₃₅ NNaO ₇ Value [M + Na] ⁺ : 640.2311, measured value: 640.2292

＜物質Ｉ＞
次に、物質Ｉ（２−メトキシエチル−（４−ニトロフェニル）エーテル）を合成した。炭酸カリウム（０．５５２ｇ、２．０ｍｍｏｌ）を４−ニトロフェノール（０．２７８ｇ、２．０ｍｍｏｌ）と２−メトキシエトキシ−４−トルエンスルフォネート（０．９２１ｇ、４．０ｍｍｏｌ）の混合物のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ、１０ｍＬ）の溶液に加えた。得られた懸濁液をＮ_２下で１２時間還流した。反応物を室温まで冷却し、乾燥するまで溶媒を蒸発させた。残渣をＣＨ_２Ｃｌ_２に溶解させ、水で洗浄し、無水Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥させた。アセトン（５ｍＬ）中に残渣とＮａＩ（１．１９９ｇ、８．０ｍｍｏｌ）とを得、これを３時間還流させた。反応物を室温まで冷却し、乾燥するまで溶媒を蒸発させた。残渣をジクロロメタンに溶解させ、水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。黄色の針状の固体の生成物（０．０６５ｇ、収率１７％）を得た。この生成物が、図４中の物質Ｉであることを、物質Ａと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲおよび^１３Ｃ−ＮＭＲにより確認した。結果を示す。 <Substance I>
Next, the substance I (2-methoxyethyl- (4-nitrophenyl) ether) was synthesized. Potassium carbonate (0.552 g, 2.0 mmol) and dimethyl in a mixture of 4-nitrophenol (0.278 g, 2.0 mmol) and 2-methoxyethoxy-4-toluenesulfonate (0.921 g, 4.0 mmol) To a solution of formamide (DMF, 10 mL). The resulting suspension was refluxed under N ₂ for 12 hours. The reaction was cooled to room temperature and the solvent was evaporated to dryness. The residue was dissolved in _CH 2 Cl _2, washed with water, dried over anhydrous _Na 2 SO _4. The residue and NaI (1.199 g, 8.0 mmol) were obtained in acetone (5 mL) and refluxed for 3 hours. The reaction was cooled to room temperature and the solvent was evaporated to dryness. The residue was dissolved in dichloromethane, washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate. A yellow acicular solid product (0.065 g, 17% yield) was obtained. As in the case of the substance A, it was confirmed by ¹ H-NMR and ¹³ C-NMR that this product was the substance I in FIG. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．４６（ｓ，３Ｈ），３．７９（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝３．０），４．２２（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝６．０），７．００（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．０），８．２０（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝６．０）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝５９．２８，６８．０４，７０．５８，１１４．５３，１２５．８５，１４１．６２，１６３．７８ｐｐｍ ¹ H-NMR: δ = 3.46 (s, 3H), 3.79 (t, 2H, J = 3.0), 4.22 (t, 2H, J = 6.0), 7.00 ( d, 2H, J = 9.0), 8.20 (d, 2H, J = 6.0) ppm
¹³ C-NMR: δ = 59.28, 68.04, 70.58, 114.53, 125.85, 141.62, 163.78 ppm

＜物質Ｊ＞
次に、物質Ｊ（２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］エチル−４−メチルベンゼンスホナート）を合成した。水（２０ｍＬ）に溶解させた水酸化ナトリウム（０．９ｇ、２０ｍｍｏｌ）と、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ、２０ｍＬ）に溶解させたトリラエチレングリコールモノメチルエーテル（１．７０９ｇ、８．８ｍｍｏｌ）とを、フラスコ内で混合した。この混合物を、マグネチックスターラを用い、氷浴中で冷却した。混合物にＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させた塩化パラトルエンスルホニル（３．５０ｇ，１７ｍｍｏｌ）を連続撹拌・５℃以下で冷却しながら１時間をかけて滴下した。この混合溶液を０℃〜５℃の温度範囲でさらに４時間撹拌した。次いで、この混合溶液を氷水（７０ｍＬ）に注いだ。この混合溶液に対してジクロロメタンを用いた抽出を２回行った。抽出された有機物を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶液をろ過し、溶媒を減圧下で除去した。物質Ａと同様に、カラムクロマトグラフィにより精製した。精製により無色の油状の生成物（収率９５％）を得た。この生成物が、図５中の物質Ｊであることを、物質Ｃと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。 <Substance J>
Next, the substance J (2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl-4-methylbenzenesulfonate) was synthesized. Sodium hydroxide (0.9 g, 20 mmol) dissolved in water (20 mL) and triraethylene glycol monomethyl ether (1.709 g, 8.8 mmol) dissolved in tetrahydrofuran (THF, 20 mL) in a flask. Mixed. The mixture was cooled in an ice bath using a magnetic stirrer. Paratoluenesulfonyl chloride (3.50 g, 17 mmol) dissolved in THF (10 mL) was added dropwise to the mixture over 1 hour with continuous stirring and cooling at 5 ° C. or lower. This mixed solution was further stirred for 4 hours in the temperature range of 0 ° C to 5 ° C. Then, this mixed solution was poured into ice water (70 mL). This mixed solution was extracted twice with dichloromethane. The extracted organic substance was washed with a saturated aqueous sodium chloride solution and dried over anhydrous sodium sulfate. The solution was filtered and the solvent was removed under reduced pressure. Purified by column chromatography in the same manner as Substance A. Purification gave a colorless oily product (95% yield). It was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and MALDI-TOF that this product was the substance J in FIG. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝２．４４（ｓ，３Ｈ），３．３６（ｓ，３Ｈ），３．３６−３．５４（ｍ，２Ｈ），３．５８−３．６２（ｍ，６Ｈ），３．６６−３．７０（ｍ，２Ｈ），４．１０−４．１７（ｍ，２Ｈ），７．３４（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．６），７．７９（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．３）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝２１．６０，５８．９９，６８．６１，６９．１９，７０．４８，７０．５１，７１．４８，１２７．９２，１２９．７７，１３２．９１，１４４．７４ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝３４１．０［Ｍ＋Ｎａ］^＋，３５７．０［Ｍ＋Ｋ］^＋ ¹ H-NMR: δ = 2.44 (s, 3H), 3.36 (s, 3H), 3.36-3.54 (m, 2H), 3.58-3.62 (m, 6H) 3.66-3.70 (m, 2H), 4.10-4.17 (m, 2H), 7.34 (d, 2H, J = 8.6), 7.79 (d, 2H, J = 8.3) ppm
¹³ C-NMR: δ = 21.60, 58.99, 68.61, 69.19, 70.48, 70.51, 71.48, 127.92, 129.77, 132.91, 144.74. ppm
MALDI-TOF: m / z = 341.0 [M + Na] ⁺ , 357.0 [M + K] ⁺

＜物質Ｋ＞
次に、物質Ｋ（１−｛２−［２−（２−メトキシエトキシ）−エトキシ］エトキシ｝−４−ブロモベンゼン）を合成した。４−ブロモフェノール（０．６９２ｇ、４ｍｍｏｌ）と物質Ｊ（１．１２ｇ、３．５ｍｍｏｌ）と水酸化カリウム（１．０ｇ、１６ｍｍｏｌ）との混合物をテトラヒドロフラン溶液（ＴＨＦ、１５ｍＬ）に加えた。得られた懸濁液を窒素雰囲気下で１５時間還流した。反応物を室温まで冷却し、減圧下にて溶媒を蒸発させた。残渣を酢酸エチルに溶解させ水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶液をろ過し、溶媒を減圧下で除去した。物質Ａと同様に、カラムクロマトグラフィにより精製した。精製により無色の油状の生成物（０．７ｇ、収率６２％）を得た。この生成物が、図５中の物質Ｋであることを、物質Ａと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。 <Substance K>
Next, the substance K (1- {2- [2- (2-methoxyethoxy) -ethoxy] ethoxy} -4-bromobenzene) was synthesized. A mixture of 4-bromophenol (0.692 g, 4 mmol), substance J (1.12 g, 3.5 mmol) and potassium hydroxide (1.0 g, 16 mmol) was added to a tetrahydrofuran solution (THF, 15 mL). The resulting suspension was refluxed for 15 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction was cooled to room temperature and the solvent was evaporated under reduced pressure. The residue was dissolved in ethyl acetate, washed with water, and dried over anhydrous sodium sulfate. The solution was filtered and the solvent was removed under reduced pressure. Purified by column chromatography in the same manner as Substance A. Purification gave a colorless oily product (0.7 g, 62% yield). It was confirmed by ¹ H-NMR and MALDI-TOF that the product was the substance K in FIG. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．３７（ｓ，３Ｈ），３．５４（ｍ，２Ｈ），３．７２（ｍ，６Ｈ），３．８４（ｍ，２Ｈ），４．０９（ｍ，２Ｈ），６．８０（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．０），７．３５（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．２）ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝３５６．９４［Ｍ＋Ｋ］^＋ ¹ H-NMR: δ = 3.37 (s, 3H), 3.54 (m, 2H), 3.72 (m, 6H), 3.84 (m, 2H), 4.09 (m, 2H) ), 6.80 (d, 2H, J = 9.0), 7.35 (d, 2H, J = 9.2) ppm
MALDI-TOF: m / z = 356.94 [M + K] ⁺

＜物質Ｌ＞
次に、物質Ｌ（４−｛２−［２−（２−メトキシエトキシ）−エトキシ］−エトキシ｝−［１，１’；４’，１’’］ターフェニル−４’’−オール）を合成した。炭酸ナトリウム（０．１５８ｇ、１．５ｍｍｏｌ）と酢酸パラジウム（ＩＩ）（０．００３ｇ、０．５ｍｍｏｌ）と物質Ｋ（０．２６６ｇ、１．５ｍｍｏｌ）とを、水（７ｍＬ）とアセトン（６ｍＬ）と混合物に溶解させた。この懸濁液を窒素雰囲気下で、勢いよく３時間撹拌した。反応物の溶媒を減圧下にて蒸発させ稀塩酸を加えた後、酢酸エチルを用いて抽出を行った。抽出された有機物を水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。物質Ａと同様に、カラムクロマトグラフィにより精製した。精製により白色の固体の生成物（０．４１４ｇ、収率７２％）を得た。この生成物が、図５中の物質Ｌであることを、物質Ｇと同様に、^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦにより確認した。結果を示す。 <Substance L>
The substance L (4- {2- [2- (2-methoxyethoxy) -ethoxy] -ethoxy}-[1,1 ′; 4 ′, 1 ″] terphenyl-4 ″ -ol) is then prepared. Synthesized. Sodium carbonate (0.158 g, 1.5 mmol), palladium (II) acetate (0.003 g, 0.5 mmol), substance K (0.266 g, 1.5 mmol), water (7 mL) and acetone (6 mL) And dissolved in the mixture. The suspension was vigorously stirred for 3 hours under a nitrogen atmosphere. The solvent of the reaction product was evaporated under reduced pressure and diluted hydrochloric acid was added, followed by extraction with ethyl acetate. The extracted organic matter was washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate. Purified by column chromatography in the same manner as Substance A. Purification gave a white solid product (0.414 g, 72% yield). It was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and MALDI-TOF that this product was the substance L in FIG. Results are shown.

^１Ｈ−ＮＭＲ： δ ＝３．３０（ｓ，３Ｈ），３．４３（ｍ，２Ｈ），３．５１（ｍ，４Ｈ），３．５８（ｍ，２Ｈ），３．７４（ｍ，２Ｈ），４．１３（ｍ，２Ｈ），６．８７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．６），７．０３（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．８），７．５２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４），７．６２（ｄ，６Ｈ，Ｊ＝８．１），９．５２（ｓ，１Ｈ）ｐｐｍ
^１３Ｃ−ＮＭＲ： δ ＝５８．２７，６７．４１，６９．１８，６９．８３７０．０３，７０．１７，７１．４９，１１５．１４，１１５．９８，１２６．５６，１２６．７１，１２７．７３，１２７．７７，１３０．６１，１３２．３３，１３７．９０，１３８．６９，１５７．３５，１５８．２８ｐｐｍ
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ：ｍ／ｚ＝４８０．０［Ｍ］^＋，４３１．０［Ｍ＋Ｎａ］^＋ＨＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚＣ_２５Ｈ_２８ＮＮａＯ_５の理論値［Ｍ＋Ｎａ］^＋：４３１．１８３４，実測値：４３１．１８３１ ¹ H-NMR: δ = 3.30 (s, 3H), 3.43 (m, 2H), 3.51 (m, 4H), 3.58 (m, 2H), 3.74 (m, 2H) ), 4.13 (m, 2H), 6.87 (d, 2H, J = 8.6), 7.03 (d, 2H, J = 8.8), 7.52 (d, 2H, J = 8.4), 7.62 (d, 6H, J = 8.1), 9.52 (s, 1H) ppm
¹³ C-NMR: δ = 58.27, 67.41, 69.18, 69.83 70.03, 70.17, 71.49, 115.14, 115.98, 126.56, 126.71, 127.73, 127.77, 130.61, 132.33, 137.90, 138.69, 157.35, 158.28 ppm
MALDI-TOF: m / z = 480.0 [M] ⁺ , 431.0 [M + Na] ⁺ HRMS (ESI) m / z Theoretical value of C ₂₅ H ₂₈ NNaO ₅ [M + Na] ⁺ : 431. 1834, found: 431.1831

［実施例１］
実施例１では、蛍光プローブとして物質Ｇ、セシウム含有物質としてＣｓ_２ＣＯ_３（炭酸セシウム）、および、被験物質として炭酸セシウムを含有する植物（ひまわり）を用いて、セシウム含有物質の検出を行った。 [Example 1]
In Example 1, a cesium-containing substance was detected using a substance G as a fluorescent probe, Cs ₂ CO ₃ (cesium carbonate) as a cesium-containing substance, and a plant (sunflower) containing cesium carbonate as a test substance. .

茎をカットしたひまわりを１質量％の炭酸セシウム（Ｃｓ_２ＣＯ_３）水溶液に数日浸漬させた。その後、ひまわりを−４０℃で凍結乾燥させた。次いで、炭酸セシウム水溶液が浸透したひまわりの茎の断面と、物質Ｇと、アルコールとしてメタノールとを接触させた（図２のステップＳ２１０）。具体的には、メタノールに物質Ｇを溶解させてアルコール溶液を調製した。アルコール溶液中の物質Ｇの濃度は、１質量％であった。アルコール溶液をひまわりの茎の断面にスプレーした。アルコール溶液がスプレーされたひまわりの茎に励起源として波長３６５ｎｍの紫外線を照射した（図２のステップＳ２２０）。紫外線を照射した際のひまわりの茎の様子を観察した。結果を図６に示す。 The sunflower from which the stem was cut was immersed in an aqueous 1% by mass cesium carbonate (Cs ₂ CO ₃ ) solution for several days. The sunflower was then lyophilized at -40 ° C. Subsequently, the cross section of the sunflower stalk penetrated by the aqueous cesium carbonate solution, the substance G, and methanol as an alcohol were contacted (step S210 in FIG. 2). Specifically, the substance G was dissolved in methanol to prepare an alcohol solution. The concentration of the substance G in the alcohol solution was 1% by mass. The alcohol solution was sprayed on the cross section of the sunflower stem. The sunflower stalk sprayed with the alcohol solution was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm as an excitation source (step S220 in FIG. 2). The state of sunflower stems when irradiated with ultraviolet rays was observed. The results are shown in FIG.

［比較例２］
比較例２では、物質Ｇを用いない以外は、実施例１と同様であり、物質Ｇのセシウム含有物質に対する有効性を確認した。実施例１と同様に、−４０℃で凍結乾燥したひまわりの茎に紫外線を照射し、ひまわりの茎の様子を観察した。結果を図６に示す。 [Comparative Example 2]
Comparative Example 2 was the same as Example 1 except that the substance G was not used, and the effectiveness of the substance G against the cesium-containing substance was confirmed. In the same manner as in Example 1, the sunflower stems freeze-dried at −40 ° C. were irradiated with ultraviolet rays, and the state of the sunflower stems was observed. The results are shown in FIG.

［実施例３］
実施例３では、蛍光プローブとして物質Ｇ、セシウム含有物質としてＣｓ_２ＣＯ_３（炭酸セシウム）、および、被験物質として炭酸セシウムを含有する土壌を用いて、セシウム含有物質の検出を行った。 [Example 3]
In Example 3, a cesium-containing substance was detected using a substance G as a fluorescent probe, Cs ₂ CO ₃ (cesium carbonate) as a cesium-containing substance, and soil containing cesium carbonate as a test substance.

炭酸セシウムを含有する土壌を調製した。次に、土壌と、物質Ｇと、アルコールとしてメタノールとを接触させた（図２のステップＳ２１０）。具体的には、実施例１と同様のアルコール溶液（アルコール溶液中の物質Ｇの濃度は１質量％）を土壌にスプレーした。アルコール溶液がスプレーされた土壌に励起源として波長３６５ｎｍの紫外線を照射した（図２のステップＳ２２０）。紫外線を照射した際の土壌の様子を観察した。結果を図７に示す。 Soil containing cesium carbonate was prepared. Next, soil, substance G, and methanol as alcohol were brought into contact (step S210 in FIG. 2). Specifically, the same alcohol solution as in Example 1 (the concentration of the substance G in the alcohol solution was 1% by mass) was sprayed on the soil. The soil sprayed with the alcohol solution was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm as an excitation source (step S220 in FIG. 2). The state of the soil when irradiated with ultraviolet rays was observed. The results are shown in FIG.

［実施例４］
実施例４では、蛍光プローブとして物質Ｇ、セシウム含有物質および被験物質としてＣｓ_２ＣＯ_３（炭酸セシウム）粒子を用いて、セシウム含有物質の検出を行った。 [Example 4]
In Example 4, a cesium-containing substance was detected using a substance G, a cesium-containing substance as a fluorescent probe, and Cs ₂ CO ₃ (cesium carbonate) particles as a test substance.

フィルタ上に炭酸セシウム粒子を用意した。炭酸セシウム粒子と、物質Ｇと、アルコールとしてメタノールとを接触させた（図２のステップＳ２１０）。具体的には、実施例１と同様のアルコール溶液（アルコール溶液中の物質Ｇの濃度は１質量％）をフィルタにスプレーした。アルコール溶液がスプレーされたフィルタに励起源として波長３６５ｎｍの紫外線を照射した（図２のステップＳ２２０）。紫外線を照射した際のフィルタの様子を観察した。結果を図８に示す。 Cesium carbonate particles were prepared on the filter. The cesium carbonate particles, the substance G, and methanol as an alcohol were contacted (step S210 in FIG. 2). Specifically, the same alcohol solution as in Example 1 (the concentration of the substance G in the alcohol solution was 1% by mass) was sprayed on the filter. The filter sprayed with the alcohol solution was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm as an excitation source (step S220 in FIG. 2). The state of the filter when irradiated with ultraviolet rays was observed. The results are shown in FIG.

［実施例５］
実施例５では、蛍光プローブとして物質Ｇ、セシウム含有物質および被験物質としてＣｓ_２ＣＯ_３粉末を用いて、セシウム含有物質の検出を行った。 [Example 5]
In Example 5, a cesium-containing substance was detected using a substance G, a cesium-containing substance as a fluorescent probe, and Cs ₂ CO ₃ powder as a test substance.

乳鉢内で炭酸セシウム粉末と物質Ｇとを混合した。このとき、物質Ｇに対する炭酸セシウム粉末の重量比（炭酸セシウム／物質Ｇ）が１００となるように調製した。炭酸セシウム粉末と、物質Ｇと、アルコールとしてメタノールとを接触させた（図２のステップＳ２１０）。具体的には、炭酸セシウム粉末と物質Ｇとの混合粉末を有する乳鉢にアルコールを数的滴下した。アルコールが滴下された混合粉末に励起源として波長３６５ｎｍの紫外線を照射した（図２のステップＳ２２０）。紫外線を照射した際の混合粉末の様子を観察した。結果を図９に示す。また、紫外線を照射した際の混合粉末の発光スペクトルを測定した。結果を図１１に示す。 Cesium carbonate powder and substance G were mixed in a mortar. At this time, the weight ratio of the cesium carbonate powder to the substance G (cesium carbonate / substance G) was adjusted to 100. The cesium carbonate powder, the substance G, and methanol as an alcohol were contacted (step S210 in FIG. 2). Specifically, several alcohols were dropped into a mortar having a mixed powder of cesium carbonate powder and substance G. The mixed powder to which alcohol was dropped was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm as an excitation source (step S220 in FIG. 2). The state of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was observed. The results are shown in FIG. Moreover, the emission spectrum of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was measured. The results are shown in FIG.

［比較例６］
比較例６では、セシウム含有物質を含まない以外は実施例５と同様であり、物質Ｇのセシウム含有物質に対する有効性を確認した。 [Comparative Example 6]
Comparative Example 6 was the same as Example 5 except that the cesium-containing substance was not included, and the effectiveness of substance G against the cesium-containing substance was confirmed.

詳細には、被験物質として炭酸セシウム（Ｃｓ_２ＣＯ_３）粉末に代えて、Ｌｉ_２ＣＯ_３粉末、Ｎａ_２ＣＯ_３粉末、Ｋ_２ＣＯ_３粉末、Ｒｂ_２ＣＯ_３粉末、ＭｇＣＯ_３粉末およびＣａＣＯ_３粉末をそれぞれ用いた以外は実施例５と同様であった。それぞれ、物質Ｇに対する炭酸アルカリ金属粉末または炭酸アルカリ土類金属粉末の比（重量比）が１００となるように調製した。各炭酸アルカリ土類金属粉末または炭酸アルカリ金属粉末と、物質Ｇとをそれぞれ混合し、これにアルコールとしてメタノールをそれぞれ数的滴下した。アルコールが滴下された各混合粉末に励起源として波長３６５ｎｍの紫外線を照射した。紫外線を照射した際の混合粉末の様子を観察した。結果を図１０に示す。また、紫外線を照射した際の混合粉末の発光スペクトルを測定した。結果を図１１に示す。 Specifically, instead of cesium carbonate (Cs ₂ CO ₃ ) powder as a test substance, Li ₂ CO ₃ powder, Na ₂ CO ₃ powder, K ₂ CO ₃ powder, Rb ₂ CO ₃ powder, MgCO ₃ powder and CaCO ₃ Example 5 was the same as in Example 5 except that each powder was used. Each was prepared so that the ratio (weight ratio) of the alkali metal carbonate powder or alkaline earth metal carbonate powder to the substance G was 100. Each alkaline earth metal carbonate powder or alkaline metal carbonate powder and the substance G were mixed, and methanol was added dropwise thereto as an alcohol. Each mixed powder to which alcohol was dropped was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm as an excitation source. The state of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was observed. The results are shown in FIG. Moreover, the emission spectrum of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was measured. The results are shown in FIG.

［比較例７］
比較例７では、物質Ｇに代えて物質Ｉおよび物質Ｌの組み合わせを用い、物質Ｇのセシウム含有物質に対する有効性を確認した。 [Comparative Example 7]
In Comparative Example 7, the combination of the substance I and the substance L was used in place of the substance G, and the effectiveness of the substance G against the cesium-containing substance was confirmed.

詳細には、物質Ｇに代えて物質Ｉおよび物質Ｌの組み合わせを用い、被験物質として、Ｃｓ_２ＣＯ_３粉末、Ｎａ_２ＣＯ_３粉末およびＫ_２ＣＯ_３粉末を用いた以外は実施例５と同様であった。物質Ｉと物質Ｌと炭酸アルカリ金属粉末とが、重量比で１：１：１００となるように調製した。各炭酸アルカリ金属粉末と物質Ｉと物質Ｌとをそれぞれ混合し、これにアルコールとしてメタノールをそれぞれ数的滴下した。アルコールが滴下された各混合粉末に励起源として波長３６５ｎｍの紫外線を照射した。紫外線を照射した際の混合粉末の発光スペクトルを測定した。結果を図１２に示す。 In particular, using a combination of substances I and substance L in place of the material G, as the test substance, _Cs 2 CO ₃ powder, but using _Na 2 CO ₃ powder and _K 2 CO ₃ powder as in Example 5 Met. Substance I, substance L, and alkali metal carbonate powder were prepared at a weight ratio of 1: 1: 100. Each alkali metal carbonate powder, substance I, and substance L were mixed, and methanol was added dropwise thereto as alcohol. Each mixed powder to which alcohol was dropped was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm as an excitation source. The emission spectrum of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was measured. The results are shown in FIG.

［比較例８］
比較例８では、物質Ｇに代えて物質Ｈを用い、物質Ｇのセシウム含有物質に対する有効性を確認した。 [Comparative Example 8]
In Comparative Example 8, the substance H was used in place of the substance G, and the effectiveness of the substance G against the cesium-containing substance was confirmed.

詳細には、物質Ｇに代えて物質Ｈを用い、被験物質としてＣｓ_２ＣＯ_３粉末、Ｌｉ_２ＣＯ_３粉末、Ｎａ_２ＣＯ_３粉末、Ｋ_２ＣＯ_３粉末およびＲｂ_２ＣＯ_３粉末をそれぞれ用いた以外は実施例５と同様であった。それぞれ、物質Ｈに対する炭酸アルカリ金属粉末の比（重量比）が１００となるように調製した。各炭酸アルカリ金属粉末と、物質Ｈとをそれぞれ混合し、これにアルコールとしてメタノールをそれぞれ数的滴下した。アルコールが滴下された各混合粉末に励起源として波長３６５ｎｍの紫外線を照射した。紫外線を照射した際の混合粉末の様子を観察した。また、紫外線を照射した際の混合粉末の発光スペクトルを測定した。結果を図１３に示す。 Specifically, substance H was used instead of substance G, and Cs ₂ CO ₃ powder, Li ₂ CO ₃ powder, Na ₂ CO ₃ powder, K ₂ CO ₃ powder, and Rb ₂ CO ₃ powder were used as test substances, respectively. Except for this, it was the same as Example 5. Each was prepared so that the ratio (weight ratio) of the alkali metal carbonate powder to the substance H was 100. Each alkali metal carbonate powder and the substance H were mixed, respectively, and methanol was added dropwise thereto as an alcohol. Each mixed powder to which alcohol was dropped was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm as an excitation source. The state of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was observed. Moreover, the emission spectrum of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was measured. The results are shown in FIG.

［実施例９］
実施例９では、物質Ｇのセシウム含有物質に対する分解能を調べた。 [Example 9]
In Example 9, the resolution of the substance G to the cesium-containing substance was examined.

被験物質として、種々の濃度のＣｓ_２ＣＯ_３粉末とＫ_２ＣＯ_３粉末との組み合わせを用いた以外は、実施例５と同様であった。Ｃｓ_２ＣＯ_３粉末に対してＫ_２ＣＯ_３粉末（Ｋ_２ＣＯ_３／Ｃｓ_２ＣＯ_３）を、１質量比〜１０^６質量比（１００質量％〜１０^２質量％に相当）まで変化させた。紫外線を照射した際の混合粉末の様子を観察した。また、紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射した際の混合粉末の様子を観察し、発光スペクトルを測定した。結果を図１４〜図１６に示す。 The test substance was the same as Example 5 except that various combinations of Cs ₂ CO ₃ powder and K ₂ CO ₃ powder were used. The _K 2 CO ₃ powder against Cs ₂ CO ₃ powder _{_{_{(K 2 CO 3 / Cs 2}}} CO 3), was changed to 1 weight ratio ^{to 106} weight ratio (equivalent to 100% to 10 ^2% by weight) . The state of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was observed. Moreover, the appearance of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays (wavelength 365 nm) was observed, and the emission spectrum was measured. The results are shown in FIGS.

［実施例１０］
実施例１０では、物質Ｇの、セシウム含有物質として炭酸セシウム以外のセシウム塩、ならびに、セシウム含有物質と他のアルカリ金属塩として水酸化ナトリウムとの混合物に対する有効性を確認した。 [Example 10]
In Example 10, the effectiveness of the substance G against a mixture of cesium salts other than cesium carbonate as a cesium-containing substance and sodium hydroxide as a cesium-containing substance and another alkali metal salt was confirmed.

乳鉢内で塩化セシウム（ＣｓＣｌ）粉末または硫化セシウム（Ｃｓ_２ＳＯ_４）粉末と水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）と物質Ｇとを混合した。このとき、各セシウム塩に対する水酸化ナトリウムの重量比（水酸化ナトリウム／各セシウム塩）が５となるように調製された。また、物質Ｇに対する各セシウム塩および水酸化ナトリウムの混合物の重量比（混合物／物質Ｇ）が１００となるように調製した。以降の手順は実施例５と同様であった。紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射した際の混合粉末の様子を観察した。結果を図１７に示す。また、紫外線を照射した際の混合粉末の発光スペクトルを測定した。結果を図１８に示す。 In a mortar, cesium chloride (CsCl) powder or cesium sulfide (Cs ₂ SO ₄ ) powder, sodium hydroxide (NaOH), and substance G were mixed. At this time, the weight ratio of sodium hydroxide to each cesium salt (sodium hydroxide / each cesium salt) was adjusted to be 5. Further, the weight ratio of the mixture of each cesium salt and sodium hydroxide to the substance G (mixture / substance G) was adjusted to 100. The subsequent procedure was the same as in Example 5. The appearance of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays (wavelength 365 nm) was observed. The results are shown in FIG. Moreover, the emission spectrum of the mixed powder when irradiated with ultraviolet rays was measured. The results are shown in FIG.

［比較例１１］
比較例１１では、実施例１０において、セシウム塩に代えて塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を用い、物質Ｇのセシウム含有物質に対する有効性を確認した。手順は実施例１０と同様であるため説明を省略する。紫外線（波長３６５ｎｍ）を詳細した際の混合粉末の様子を観察し、発光スペクトルを測定した。結果を図１７および図１８に示す。 [Comparative Example 11]
In Comparative Example 11, sodium chloride (NaCl) was used instead of the cesium salt in Example 10, and the effectiveness of the substance G against the cesium-containing substance was confirmed. Since the procedure is the same as that of the tenth embodiment, the description thereof is omitted. The state of the mixed powder when the ultraviolet ray (wavelength 365 nm) was detailed was observed, and the emission spectrum was measured. The results are shown in FIG. 17 and FIG.

［実施例１２］
実施例１２では、物質Ｇの、セシウム含有物質として炭酸セシウム以外のセシウム塩、ならびに、セシウム含有物質と他のアルカリ金属塩として水酸化カリウム（ＫＯＨ）との混合物に対する有効性を確認した。水酸化ナトリウムに代えて、水酸化カリウムを用いた以外は、実施例１０と同様であるため、説明を省略する。紫外線（波長３６５ｎｍ）を詳細した際の混合粉末の様子を観察し、発光スペクトルを測定した。結果を図１９および図２０に示す。 [Example 12]
In Example 12, the effectiveness of the substance G against a mixture of cesium salts other than cesium carbonate as a cesium-containing substance and potassium hydroxide (KOH) as a cesium-containing substance and another alkali metal salt was confirmed. Since it is the same as that of Example 10 except having used potassium hydroxide instead of sodium hydroxide, description is abbreviate | omitted. The state of the mixed powder when the ultraviolet ray (wavelength 365 nm) was detailed was observed, and the emission spectrum was measured. The results are shown in FIG. 19 and FIG.

［比較例１３］
比較例１３では、実施例１２において、セシウム塩に代えて塩化カリウム（ＫＣｌ）を用い、物質Ｇのセシウム含有物質に対する有効性を確認した。手順は実施例１２と同様であるため説明を省略する。紫外線（波長３６５ｎｍ）を詳細した際の混合粉末の様子を観察し、発光スペクトルを測定した。結果を図１９および図２０に示す。 [Comparative Example 13]
In Comparative Example 13, effectiveness of the substance G against the cesium-containing substance was confirmed using potassium chloride (KCl) instead of the cesium salt in Example 12. Since the procedure is the same as that of the twelfth embodiment, the description is omitted. The state of the mixed powder when the ultraviolet ray (wavelength 365 nm) was detailed was observed, and the emission spectrum was measured. The results are shown in FIG. 19 and FIG.

以上の実施例および比較例の実験条件を表１に示し、実施例および比較例の結果を詳述する。

The experimental conditions of the above examples and comparative examples are shown in Table 1, and the results of the examples and comparative examples will be described in detail.

図６は、実施例１および比較例２によるＣｓ_２ＣＯ_３水溶液が浸透したひまわりの茎に紫外線を照射した様子を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which ultraviolet rays are irradiated to the sunflower stems infiltrated with the Cs ₂ CO ₃ aqueous solution according to Example 1 and Comparative Example 2.

図６（Ａ）は、実施例１によるひまわりの茎の様子であり、図６（Ｂ）は、比較例２によるひまわりの茎の様子である。図６（Ａ）は、ひまわりの茎が緑色に発色していることを示す。図６（Ｂ）は、ひまわりの茎がなんら発色していないことを示す。 6A shows a state of a sunflower stem according to Example 1, and FIG. 6B shows a state of a sunflower stem according to Comparative Example 2. FIG. FIG. 6 (A) shows that the sunflower stem is colored green. FIG. 6B shows that the sunflower stem is not colored at all.

以上から、式（１）で示す物質Ｇが、セシウム含有物質を検出する蛍光プローブとして有効であることが確認された。また、このような蛍光プローブを用いて、図２に示す方法によりセシウム含有物質を検出できることが確認された。 From the above, it was confirmed that the substance G represented by the formula (1) is effective as a fluorescent probe for detecting a cesium-containing substance. In addition, it was confirmed that a cesium-containing substance can be detected by the method shown in FIG. 2 using such a fluorescent probe.

また、実施例１のひまわりを使った実験によれば、本発明の蛍光プローブおよびそれを用いた検出方法を採用すれば、生物中でのセシウム含有物質の拡散挙動や蓄積過程を容易かつ安全に調べることができる。 Further, according to the experiment using the sunflower of Example 1, if the fluorescent probe of the present invention and the detection method using the same are employed, the diffusion behavior and accumulation process of cesium-containing substances in living organisms can be easily and safely performed. You can investigate.

図７は、実施例３によるＣｓ_２ＣＯ_３を含有する土壌に紫外線を照射した様子を示す図である。
図８は、実施例４によるＣｓ_２ＣＯ_３粒子を載置したフィルタに紫外線を照射した様子を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a state in which the soil containing Cs ₂ CO ₃ according to Example 3 was irradiated with ultraviolet rays.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which ultraviolet light is irradiated to a filter on which Cs ₂ CO ₃ particles according to Example 4 are placed.

図７によれば、土壌の一部が緑色発光することが示される。図８によれば、フィルタ上のＣｓ_２ＣＯ_３粒子が緑色発光することが示される。なお、図８の左図は、紫外線を照射する前の様子を示しており、何ら発光していないことが分かる。以上により、物質Ｇは、アルコールの存在下において、セシウム含有物質に起因して緑色発光することが確認された。さらに図７によれば、緑色発光により土壌中の汚染箇所を容易に特定でき、汚染された土壌のみを簡単に除去できることが分かった。 FIG. 7 shows that a part of the soil emits green light. FIG. 8 shows that the Cs ₂ CO ₃ particles on the filter emit green light. In addition, the left figure of FIG. 8 has shown the mode before irradiating an ultraviolet-ray, and it turns out that it is not light-emitting at all. As described above, it was confirmed that the substance G emitted green light due to the cesium-containing substance in the presence of alcohol. Furthermore, according to FIG. 7, it turned out that the contaminated location in soil can be easily specified by green light emission, and only the contaminated soil can be removed easily.

図９は、実施例５によるＣｓ_２ＣＯ_３粉末を載置した乳鉢の様子（Ａ）と、それに紫外線を照射した様子（Ｂ）とを示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a state (A) of a mortar on which Cs ₂ CO ₃ powder according to Example 5 is placed and a state (B) of irradiating it with ultraviolet rays.

図１０は、比較例６による種々の炭酸アルカリ金属塩、あるいは、炭酸アルカリ土類金属塩に紫外線を照射した様子を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing a state in which various alkali metal carbonates or alkaline earth metal carbonates according to Comparative Example 6 were irradiated with ultraviolet rays.

図９（Ａ）では、炭酸セシウム（Ｃｓ_２ＣＯ_３）粉末が白色粉末であることを示す。図９（Ｂ）によれば、このような白色粉末にメタノールを滴下し、紫外線を照射したところ緑色に発光することが確認された。 FIG. 9A shows that the cesium carbonate (Cs ₂ CO ₃ ) powder is a white powder. According to FIG. 9B, it was confirmed that methanol was dropped onto such a white powder and emitted green light when irradiated with ultraviolet rays.

図１０では、参考のため、図９（Ｂ）の結果を併せて示す。図１０によれば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムおよび炭酸ルビジウムに対して青色に発光し、炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウムに対して何ら発光しないことが分かった。 In FIG. 10, the result of FIG. 9B is also shown for reference. According to FIG. 10, it turned out that it light-emits blue with respect to lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, and rubidium carbonate, and does not light at all with respect to magnesium carbonate and calcium carbonate.

図１１は、実施例５および比較例６による発光スペクトルを示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing emission spectra according to Example 5 and Comparative Example 6.

図１１によれば、炭酸セシウムに対して波長５０４ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られ、緑色発光することが分かった。一方、炭酸カリウムおよび炭酸ルビジウムに対して、それぞれ、波長４６１ｎｍおよび４６７ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られ青色発光することが分かった。炭酸リチウムおよび炭酸ナトリウムに対して、いずれも強度が低いながらも約４６０ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られた。炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウムに対して、ピークを有する発光スペクトルは得られなかった。図９、図１０の結果と図１１の結果とは、良好な一致を示すことを確認した。 According to FIG. 11, it was found that an emission spectrum having a peak at a wavelength of 504 nm was obtained with respect to cesium carbonate and emitted green light. On the other hand, with respect to potassium carbonate and rubidium carbonate, emission spectra having peaks at wavelengths of 461 nm and 467 nm were obtained, and it was found that blue light was emitted. With respect to lithium carbonate and sodium carbonate, an emission spectrum having a peak at about 460 nm was obtained although the intensity was low. An emission spectrum having a peak was not obtained for magnesium carbonate and calcium carbonate. It was confirmed that the results of FIGS. 9 and 10 and the results of FIG. 11 showed good agreement.

図１２は、比較例７による発光スペクトルを示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing an emission spectrum according to Comparative Example 7.

図１２によれば、物質Ｇに代えて、物質Ｉおよび物質Ｌの組み合わせを用いたところ、炭酸セシウムに対して波長４７４ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られ、青色発光した。また、他の炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムに対して、それぞれ、波長４５６ｎｍおよび４６０ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られ、青色発光した。物質Ｇを構成する物質Ｉおよび物質Ｌを用いても、セシウム含有物質に対して緑色発光しないことを確認した。 According to FIG. 12, when a combination of substance I and substance L was used in place of substance G, an emission spectrum having a peak at a wavelength of 474 nm with respect to cesium carbonate was obtained, and blue light was emitted. In addition, emission spectra having peaks at wavelengths of 456 nm and 460 nm were obtained and emitted blue light with respect to other sodium carbonate and potassium carbonate, respectively. It was confirmed that even if the substance I and the substance L constituting the substance G were used, the cesium-containing substance did not emit green light.

図１３は、比較例８による種々の炭酸アルカリ金属塩、あるいは、炭酸アルカリ土類金属塩に紫外線を照射した様子を示す図およびその発光スペクトルを示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing a state in which various alkali metal carbonates or alkaline earth metal carbonates according to Comparative Example 8 are irradiated with ultraviolet rays, and an emission spectrum thereof.

図１３によれば、物質Ｇに代えて、物質Ｇの４−ニトロフェニルエーテル基をナフタレン−１，８−ジカルボキシルイミド基で置換した物質Ｈを用いたところ、炭酸セシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸リチウムに対して青色に発光した（波長４５５ｎｍ〜４７３ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られた）。炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウムに対して何ら発光しなかった。なお、炭酸ルビジウムに対して緑色に発光した（波長５０８ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られた）。 According to FIG. 13, instead of the substance G, the substance H in which the 4-nitrophenyl ether group of the substance G is replaced with a naphthalene-1,8-dicarboxylimide group is used. As a result, cesium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate In addition, blue light was emitted with respect to lithium carbonate (an emission spectrum having a peak at a wavelength of 455 nm to 473 nm was obtained). No light was emitted from magnesium carbonate and calcium carbonate. In addition, it emitted green light with respect to rubidium carbonate (an emission spectrum having a peak at a wavelength of 508 nm was obtained).

以上、図６〜図１３から、物質Ｇがセシウム含有物質を検出する蛍光プローブとして機能し、このような蛍光プローブを用いれば、図２に示す方法によりセシウム含有物質を容易に検出でき、緑色に発光したセシウム含有物質の可視化も確認された。詳細には、物質Ｇは、セシウム含有物質中のＣｓ^＋に起因して、アルコールの存在下で励起源に晒されると、波長４８０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲にピークを有する緑色発光することが分かった。 As described above, from FIG. 6 to FIG. 13, the substance G functions as a fluorescent probe for detecting a cesium-containing substance. If such a fluorescent probe is used, the cesium-containing substance can be easily detected by the method shown in FIG. Visualization of the emitted cesium-containing material was also confirmed. Specifically, it has been found that the substance G emits green light having a peak in a wavelength range of 480 nm to 510 nm when exposed to an excitation source in the presence of alcohol due to Cs ⁺ in the cesium-containing substance.

図１４は、実施例９による種々の濃度の炭酸セシウムと炭酸カリウムとの混合物に紫外線を照射した様子を示す図である。
図１５は、実施例９による発光スペクトルを示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing a state in which ultraviolet light is irradiated to a mixture of cesium carbonate and potassium carbonate having various concentrations according to Example 9.
FIG. 15 is a graph showing an emission spectrum according to Example 9.

図１４および図１５には、それぞれ、参考のため、被験物質が炭酸セシウム単体、および、炭酸カリウム単体の場合の紫外線を照射した様子、ならびに、その発光スペクトルを併せて示す。 FIGS. 14 and 15 show, for reference, the state in which the test substance is irradiated with ultraviolet rays when the test substance is cesium carbonate alone and potassium carbonate alone, and the emission spectrum thereof.

図１４によれば、炭酸セシウムの含有量が減少するにつれて、すなわち、紙面右側に行くにしたがって、発光色が、緑色から青緑色へと変化した。同様に、図１５によれば、炭酸セシウムの含有量が減少するにつれて、発光スペクトルのピーク波長は短波長側にシフトした。さらに、炭酸セシウムの含有量が減少するにつれて、発光スペクトルの発光強度も低減した。これらから、発光色およびピーク波長は、セシウム濃度（Ｃｓ^＋）に依存して変化することが分かった。 According to FIG. 14, the emission color changed from green to blue-green as the content of cesium carbonate decreased, that is, toward the right side of the page. Similarly, according to FIG. 15, the peak wavelength of the emission spectrum shifted to the short wavelength side as the cesium carbonate content decreased. Furthermore, as the cesium carbonate content decreased, the emission intensity of the emission spectrum also decreased. From these, it was found that the emission color and the peak wavelength change depending on the cesium concentration (Cs ⁺ ).

図１６は、実施例９によるセシウム濃度と発光極大波長との関係を示す図である。 FIG. 16 is a graph showing the relationship between the cesium concentration and the light emission maximum wavelength according to Example 9.

図１６は、図１５の各発光スペクトルから得たピーク波長（発光極大波長）を、セシウム濃度として炭酸セシウムに対する炭酸カリウムの重量比（Ｋ_２ＣＯ_３／Ｃｓ_２ＣＯ_３）に対してプロットした。図１６によれば、ピーク波長とセシウム濃度との間には対数な関係があることが分かり、この関係から検量線を構築することができる。例えば、図１６の挙動をさらにセシウム濃度の低濃度側に掃引すれば、セシウム濃度が１ｐｐｍ以下であっても高精度に検出できることが分かった。 FIG. 16 plots the peak wavelength (emission maximum wavelength) obtained from each emission spectrum of FIG. 15 with respect to the weight ratio of potassium carbonate to cesium carbonate (K ₂ CO ₃ / Cs ₂ CO ₃ ) as the cesium concentration. According to FIG. 16, it can be seen that there is a logarithmic relationship between the peak wavelength and the cesium concentration, and a calibration curve can be constructed from this relationship. For example, it was found that if the behavior of FIG. 16 is further swept to the low concentration side of the cesium concentration, it can be detected with high accuracy even if the cesium concentration is 1 ppm or less.

図１６のようなセシウム濃度（セシウム含有物質）と発光スペクトルのピーク波長との関係、あるいは、図１５のようなセシウム濃度を変化させた発光スペクトル等のデータを予め入手しておけば、測定した蛍光特性（図３のステップＳ３１０）と上述データとを用いて、被験物質中のセシウム含有物質の含有量を定量的に算出できる（図３のステップＳ３２０）。このような、算出は、マニュアルにて算出してもよいし、上述のデータをメモリ等に格納しておけば、パーソナルコンピュータ等の中央演算処理装置を用いて自動で算出することができる。 Measurement was made by obtaining in advance data such as the relationship between the cesium concentration (cesium-containing substance) as shown in FIG. 16 and the peak wavelength of the emission spectrum, or the emission spectrum obtained by changing the cesium concentration as shown in FIG. The content of the cesium-containing substance in the test substance can be quantitatively calculated using the fluorescence characteristics (step S310 in FIG. 3) and the above-described data (step S320 in FIG. 3). Such calculation may be performed manually, or if the above-described data is stored in a memory or the like, it can be automatically calculated using a central processing unit such as a personal computer.

図１７は、実施例１０による水酸化ナトリウムと種々のセシウム塩との混合物に紫外線を照射した様子を示す図である。
図１８は、実施例１０による発光スペクトルを示す図である。
図１９は、実施例１２による水酸化カリウムと種々のセシウム塩との混合物に紫外線を照射した様子を示す図である。
図２０は、実施例１２による発光スペクトルを示す図である。 FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which ultraviolet light is irradiated to a mixture of sodium hydroxide and various cesium salts according to Example 10.
18 is a diagram showing an emission spectrum according to Example 10. FIG.
FIG. 19 is a view showing a state in which ultraviolet light is irradiated to a mixture of potassium hydroxide and various cesium salts according to Example 12.
FIG. 20 is a diagram showing an emission spectrum according to Example 12.

図１７および図１８には、比較例１１による水酸化ナトリウムと塩化ナトリウムとの混合物に紫外線を照射した様子とその発光スペクトルとを併せて示す。図１９および図２０には、比較例１３による水酸化カリウムと塩化カリウムとの混合物に紫外線を照射した様子とその発光スペクトルとを併せて示す。 FIGS. 17 and 18 show a state in which the mixture of sodium hydroxide and sodium chloride according to Comparative Example 11 was irradiated with ultraviolet rays and its emission spectrum. FIGS. 19 and 20 show a state in which a mixture of potassium hydroxide and potassium chloride according to Comparative Example 13 is irradiated with ultraviolet rays and its emission spectrum.

図１７および図１８によれば、水酸化ナトリウムと塩化セシウムとの混合物、および、水酸化ナトリウムと硫酸セシウムとの混合物に紫外線を照射すると、いずれも緑色（ピーク波長は、それぞれ、４９２ｎｍおよび４８８ｎｍ）に発光した。一方、水酸化ナトリウムと塩化ナトリウムとの混合物に紫外線を照射すると青色（ピーク波長は４６２ｎｍ）に発光した。 17 and 18, when a mixture of sodium hydroxide and cesium chloride and a mixture of sodium hydroxide and cesium sulfate are irradiated with ultraviolet light, both are green (peak wavelengths are 492 nm and 488 nm, respectively). Emitted light. On the other hand, when a mixture of sodium hydroxide and sodium chloride was irradiated with ultraviolet rays, it emitted blue light (peak wavelength was 462 nm).

図１９および図２０によれば、水酸化カリウムと塩化セシウムとの混合物、および、水酸化カリウムと硫酸セシウムとの混合物に紫外線を照射すると、いずれも緑色（ピーク波長は、それぞれ、４９０ｎｍおよび４８９ｎｍ）に発光した。一方、水酸化カリウムと塩化カリウムとの混合物に紫外線を照射すると青色（ピーク波長は４７１ｎｍ）に発光した。 19 and 20, when a mixture of potassium hydroxide and cesium chloride and a mixture of potassium hydroxide and cesium sulfate are irradiated with ultraviolet rays, both are green (peak wavelengths are 490 nm and 489 nm, respectively). Emitted light. On the other hand, when a mixture of potassium hydroxide and potassium chloride was irradiated with ultraviolet rays, it emitted blue light (peak wavelength was 471 nm).

以上、図１７〜図２０から、本発明の蛍光プローブ（物質Ｇ）は、セシウム含有物質として炭酸セシウムに加えて、塩化セシウム、硫化セシウム等のセシウム塩を検出する蛍光プローブとして機能することが確認された。また、本発明の蛍光プローブは、被験物質中にセシウム塩以外のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が混在していても、セシウム塩を検出することができることが分かった。 As described above, it is confirmed from FIGS. 17 to 20 that the fluorescent probe (substance G) of the present invention functions as a fluorescent probe for detecting cesium salts such as cesium chloride and cesium sulfide in addition to cesium carbonate as a cesium-containing substance. It was done. In addition, it was found that the fluorescent probe of the present invention can detect a cesium salt even when an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt other than the cesium salt is mixed in the test substance.

上述してきたように、本発明による蛍光プローブは、被験物質中のセシウム含有物質を捕捉することによって可視光を発する。このため、本発明の蛍光プローブは、セシウム含有物質の検出に好適である。また、本発明の蛍光プローブとアルコールとを用いれば、励起源を照射するだけで、被験物質中のセシウム含有物質を可視光の発光として容易に可視化できる。本発明による蛍光プローブを用いれば、セシウム含有物質で汚染された土壌の除去、汚染植物の検出、セシウム含有物質の植物中への拡散挙動の把握等を可能にする。 As described above, the fluorescent probe according to the present invention emits visible light by capturing a cesium-containing substance in a test substance. For this reason, the fluorescent probe of the present invention is suitable for detecting a cesium-containing substance. Further, when the fluorescent probe of the present invention and alcohol are used, the cesium-containing substance in the test substance can be easily visualized as visible light emission only by irradiating the excitation source. The use of the fluorescent probe according to the present invention makes it possible to remove soil contaminated with a cesium-containing substance, detect contaminated plants, grasp the diffusion behavior of cesium-containing substances into plants, and the like.

１００蛍光プローブ
１１０セシウムイオン 100 Fluorescent probe 110 Cesium ion

Claims

A fluorescent probe for detecting a cesium-containing substance represented by the following formula (1).

(Wherein, R ¹ to R ¹⁶ represents hydrogen, or a functional group having each independently or electron donating electron withdrawing.)

The fluorescent probe according to claim 1, wherein R ^{1 to} R ¹⁶ are hydrogen.

3. The fluorescent probe according to claim 2, wherein when cesium ions are captured, fluorescence having a peak in a wavelength range of 480 nm to 510 nm is emitted by irradiation of an excitation source.

A method for detecting a cesium-containing substance by fluorescent emission,
Contacting a test substance, a fluorescent probe represented by the following formula (1), and alcohol;

(Wherein, R ¹ to R ¹⁶ represents hydrogen, or a functional group having each independently or electron donating electron withdrawing.)
Irradiating the test substance in contact with the fluorescent probe and alcohol with an excitation source.

The method according to claim 4, wherein the alcohol is methanol or ethanol.

The method according to claim 4, wherein in the contacting step, the test substance is sprayed with an alcohol solution in which the fluorescent probe is dissolved in the alcohol.

The method according to claim 6, wherein in the alcohol solution, the concentration of the fluorescent probe in the alcohol is in a range of 0.5 mass% to 5 mass%.

The method according to claim 4, wherein in the contacting step, the test substance and the fluorescent probe are mixed and the alcohol is added.

The method according to claim 4, wherein the excitation source is ultraviolet light having a wavelength of 350 nm to 380 nm.

The method according to claim 4, further comprising measuring a fluorescence characteristic of the test substance following the irradiating step.

Subsequent to the step of measuring, further comprising calculating the content of a cesium-containing substance in the test substance based on the fluorescence characteristics,
The method of claim 10, wherein the fluorescence characteristic is an emission spectrum.

The method according to claim 4, wherein the cesium-containing substance contains a cesium salt.

13. The method of claim 12, wherein the cesium salt is selected from the group consisting of cesium chloride, cesium carbonate, and cesium sulfate.