基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针的制备及应用，所述荧光探针的结构式为：本发明专利技术中荧光探针的制备方法简单，产品产率高，适合大规模推广应用。探针QL

【技术实现步骤摘要】
基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针制备方法及应用


[0001]本专利技术属于荧光探针
，具体涉及一种基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]细胞内pH作为一个重要的生理参数发挥着不可缺少的作用，它在细胞的各种事件中起着重要的调节作用，包括离子运输、酶活性、细胞生长、钙调节、内吞作用、细胞黏附等等。pH值作为细胞生成代谢的关键因素之一，在维持细胞生长、增值和凋亡起着至关重要的作用。除此以外，细胞中不同的亚细胞器中的pH是不同的，由于每种细胞器的特定功能不同其pH值也是不一样的。例如，溶酶体和核内体的pH值为4
‑
6左右；细胞质和细胞核的pH是7左右；线粒体和核区pH值是8.0左右。
[0003]检测pH值的方法主要有比色分析法、电化学法和其他方法。与这些方法相比，荧光显微镜显示出了优越的性能，选择合适的荧光探针，可以在微米级上标记细胞内pH值。活细胞的动态pH值变化可以在荧光显微镜下原位实时显示。为了实现细胞内pH荧光成像，人们构建了多种荧光探针，它们具有不同的响应位点和荧光机制。
[0004]近年来，为了研究更精准的检测技术，荧光探针因其操作简单、高选择性、时间和空间分辨率好因而在在各种物质的检测和生物邻域得到广泛的应用。荧光探针检测物质是依靠于荧光强度的增加或消减，并且具有双吸收或发射波长的比例pH响应荧光探针允许两个波段的自校准，并排除大多数环境变量，如探针浓度，仪器参数，光漂白等，这可以提供pH的定量分析。
[0005]荧光探针是检测pH 的有效手段之一，被广泛应用于工业、环境和医学检验领域中。与电化学方法相比，该方法能够较好地消除背景干扰，而且灵敏度也有较大程度的提高，但是应用在生命领域，目前已经报导过的探针检测pH的荧光探针检测范围较低，大部分都是在弱酸环境下具有较好的线性关系，而对于如胃酸、核酶、溶酶体的强酸性环境，灵敏度是不够的，因此存在不能适用的缺陷。而且这些荧光探针在生物体检测中受到的背景干扰较大，大大限制了它们的应用。因此，开发出能检测pH的荧光探针是非常重要的。

技术实现思路

[0006]基于
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出了基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针的制备方法及其应用，探针对pH都有很好的灵敏性发光，便于识别，且制备方法简单、产率高，适合大规模推广应用。本专利技术通过以下技术方案实现：基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针，探针的分子式C
56
H
54
N2O
72+
，结构式QL
‑
2如下所示：
。
[0007]本专利技术中，所述的基于罗丹明近红外染料的pH的荧光探针的制备方法，包括以下步骤:（1）在冰浴条件下，将环己酮滴加到20ml浓硫酸中，再加入2
‑
( 4
ꢀ‑
二乙氨基
‑
羟基苯甲酰基)苯甲酸，加入完成后，在氮气保护下90℃加热搅拌3 h。反应完毕后，冷却至室温，倒入冰中，再加入HClO4。过滤，用冷蒸馏水洗涤3次，室温干燥，得到红色固体化合物1；（2）将化合物1、1，4
‑
羟基间苯二醛和0.1 g乙醇钠置于圆底烧瓶中，向烧瓶中加入乙醇，在氮气保护下加热反应。所得粗品经柱层析纯化得荧光探针QL
–
2。
[0008]pH荧光探针的合成路线如下：pH荧光探针的合成路线如下：。
[0009]优选地，步骤（2）中化合物1和4
‑
羟基间苯二醛的摩尔比为1：2。
[0010]优选地，步骤（2）的加热反应条件为80℃3个小时。
[0011]优选地，步骤（2）中所述的柱层析提纯方法为：用二氯甲烷萃取除去水相，旋转蒸馏除去溶剂，少量二氯甲烷溶解固体，用体积比10：1的二氯甲烷与甲醇的混合溶剂柱层析分离。
[0012]本专利技术中，所述的基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针的应用，用于检测不同体
系的pH。
[0013]优选地，所述的体系包括水体系、有机体系或生物体系。
[0014]本专利技术提出的上述方法制备的pH荧光探针QL
‑
2。
[0015]优选地，检测的方法步骤如下：S1：溶液的配制：以二甲基亚砜溶液为溶剂配制1mmol / ml的探针溶液，不同的pH溶液所有pH溶液均用盐酸溶液和PBS配制。
[0016]S2：荧光光谱的测试：采用F
‑
7100荧光分光光度计（日立集团），于石英皿中加入2 ml溶剂和20 μl探针溶液，混匀使其浓度恒定在10 μmol /ml，探针QL
‑
2以520 nm和740 nm为激发波长进行扫描。
[0017]有益效果（1）本专利技术基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针以罗丹明染料合成了对pH响应的荧光探针，该探针具有近红外发射。
[0018]（2）本专利技术基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针的制备方法简单，制备的产品产率高，适合大规模推广应用。
[0019]（3）本专利技术基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针对pH的检测具有良好的选择性和稳定性。探针QL
‑
2能有效的消除背景影响，并且在pH值为2
‑
10时，该探针具有良好的线性比率关系，这提高了检测的准确度和灵敏度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提出的基于近红外染料罗丹明的pH荧光探针的合成路线图；图2为本专利技术提出的基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针QL
‑
2在不同pH条件下的紫外吸收图；图3为本专利技术提出的荧光探针QL
‑
2在不同pH溶液中的荧光光谱图；图4为本专利技术提出的在不同pH溶液中荧光探针QL
‑
2580 nm和700 nm激发下的比率pH响应线性拟合；图5为本专利技术提出的水相中（pH=2，pH=7.4，pH=10）不同离子存在时的探针的荧光光谱；图6为本专利技术提出的基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针QL
‑
2的质谱图。
具体实施方式
[0021]为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。下面结合具体实施案例对本专利技术作进一步解说。
[0022]实施案例1本专利技术提出的基于罗丹明近红外染料合成pH荧光探针的制备方法步骤如下：（1）在冰浴条件下，将2.0 ml环己酮滴加到20ml浓硫酸中，再加入1.5 g2
‑
(4
ꢀ‑
二乙氨基
‑
羟基苯甲酰基)苯甲酸，加入完成后，在氮气保护下90℃加热搅拌3 h。反应完毕后，冷却至室温，倒入150g冰中，再加入2.0ml , 70% HClO4。过滤，用冷蒸馏水洗涤3次，室温干
燥，得到化合物1；（2）将化合物1 ( 2.0 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于罗丹明近红外染料的pH荧光探针，其特征在于，探针的分子式为C
56
H
54
N2O
72+
，结构式QL
‑
2如下所示：2.根据权利要求1所述的基于罗丹明近红外染料的pH的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在冰浴条件下，将环己酮滴加到20ml浓硫酸中，再加入2
‑
( 4
ꢀ‑
二乙氨基
‑
羟基苯甲酰基)苯甲酸，加入完成后，在氮气保护下90℃加热搅拌3 h；反应完毕后，冷却至室温，倒入150g冰中，再加入2.0 ml , 70% HClO4；过滤，用冷蒸馏水洗涤3次，室温干燥，得到红色固体化合物1；（2）将化合物1、1，4
‑
羟基间苯二醛和0.1 g乙醇钠置于圆底烧瓶中，向烧瓶中加入乙醇，在氮气保护下加热反应；所得粗品经柱层析纯化得荧光探针QL
–
2；pH荧光探针QL
–
2的合成路线如下：；
。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔凡功，宋长永，罗金兰，王守娟，刘克印，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：