基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针、合成方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针、合成方法及其应用。在THF/H2O(5:5,v/v)溶液中研究了探针对ONOO

【技术实现步骤摘要】
基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针、合成方法及其应用


[0001]本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针的合成及其应用。

技术介绍

[0002]化合物聚集诱导发射的现象在2001年首次被发现。具有聚集诱导发射现象的荧光分子在有机溶剂中显示出弱的荧光特性，在不良溶剂中由于聚集效应产生强的荧光发射。因此大量的具有聚集诱导发射的荧光分子被开发出来用于克服聚集导致的荧光淬灭效应。目前为止，具有聚集诱导发射的荧光分子有用于荧光传感器，光电材料，生物检测等方面的潜力。
[0003]过氧亚硝酸盐阴离子过量对人体有害，人体内的活性氧是由压力、紫外线、大气污染、吸烟等原因生成的。活性氧过量会摧毁使肌肤保持弹性的胶原蛋白和弹性蛋白，从而导致皮肤老化松弛，出现色斑。据报道，一些炎症性疾病，如神经系统疾病、癌症、心血管等疾病的发生与活性氧含量异常有极大的相关性。目前，科学家已经开发出多种荧光探针并将其应用于活性氧检测，识别活性氧探针的设计方案主要有芳香族硝化，含硒有机化合物、硼酸酯化合物、羟基苯胺衍生物和花青染料的氧化等。对于过氧亚硝酸盐阴离子的荧光检测有很多方法，然而这些探针仍有很多缺点，如发射波长短，响应时间长，不稳定，选择性差，检测限高，生物组织相容性差等。这些问题极大地激发了我们开发新的可高灵敏度，响应速度快，高选择性，特异性检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针，以更好的适应在生物体内对过氧亚硝酸盐阴离子的检测。近红外发射的荧光(650
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900nm)探针因其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，在疾病治疗领域具有重要的应用前景。本实验设计合成一种以吩噻嗪为骨架具有AIE效应及FRET效应具有特异性识别过氧亚硝酸盐阴离子功能的新型近红外探针。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术缺陷，提供一种对生物细胞组织伤害性小，能特异性检测过氧亚硝酸盐阴离子的近红外荧光探针。该探针具有良好的选择性，较高的灵敏度，可用于待测溶液中过氧亚硝酸盐阴离子浓度的准确测定，具有很大的生物应用前景。
[0005]本专利技术还提供了上述基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针的合成方法及其应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的近红外荧光探针，该探针的结构如下：
[0008][0009]上述近红外荧光探针的制备方法，其包括以下步骤：
[0010]1)将吩噻嗪和溴乙烷在DMF中发生反应制备化合物2的步骤；
[0011][0012]2)将化合物2和三氯氧磷在DMF中发生反应制备化合物3的步骤；
[0013][0014]3)化合物3和NBS在乙酸和氯仿的混合溶液中发生反应制备化合物4的步骤；
[0015][0016]4)化合物4和二氨基马来腈在乙醇中发生反应制备目标产物的步骤；
[0017][0018]较佳的，步骤1)中，反应在Ar气保护和碱性条件下进行，吩噻嗪和溴乙烷的摩尔比为5:6；反应温度为回流下，反应时间为8小时。
[0019]较佳的，步骤2)中，反应在Ar气保护下进行，反应温度为回流下，反应时间为8小时；化合物3和POCl3摩尔比为1:1。
[0020]较佳的，步骤3)中，反应在Ar气保护下进行，乙酸和氯仿的混合溶液中乙酸与氯仿的体积比为1:1，反应温度为回流下，反应时间为5小时，化合物3和NBS的摩尔比为1:2。
[0021]较佳的，步骤4)中，反应在Ar气保护下进行，反应温度为室温，反应时间为4小时，化合物4与二氨基马来腈的摩尔比为1:1.5。
[0022]本专利技术还提供了上述近红外探针用于测定过氧亚硝酸盐阴离子浓度的应用。具体的，该探针用于生物和环境体系中过氧亚硝酸盐阴离子含量而进行荧光检测。检测时，激发波长是420nm。
[0023]与现有技术相比，本申请提供一种新的以吩噻嗪为骨架具有AIE效应及FRET效应具有特异性识别过氧亚硝酸盐阴离子功能的新型荧光探针。通过与过氧亚硝酸盐阴离子进
行配位，改变荧光特性，产生ON
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OFF效应。使得荧光强度减弱，实现检测荧光强度既可测定过氧亚硝酸盐阴离子的浓度测定。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，故我们合成了近红外荧光探针，并通1H NMR,
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C NMR和质谱表征分析。探针可以在THF:H2O＝5:5溶液中对过氧亚硝酸盐阴离子快速的响应。这个探针表现出对过氧亚硝酸盐阴离子快速，定量，专一性好，高灵敏度的响应。
附图说明
[0024]图1为本专利技术基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针核磁氢谱。
[0025]图2为本专利技术基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针核磁碳谱。
[0026]图3为本专利技术基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针质谱。
[0027]图4为本专利技术基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针420nm激发对不同阴离子响应的荧光发射光谱图。
[0028]图5为本专利技术基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针在420nm处激发，不同离子在614nm处对过氧亚硝酸盐阴离子检测的干扰比较。
[0029]图6为本专利技术基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的荧光探针420nm处激发，过氧亚硝酸盐阴离子浓度的滴定曲线。
具体实施方式
[0030]以下通过优选实施方案对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不局限于此。
[0031]本专利技术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开发的方法获得。
[0032]一种基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的新型近红外探针，其结构如下：
[0033][0034]上述基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的新型荧光探针的制备方法，具体包括以下步骤：
[0035]1)化合物2的制备：
[0036]Ar保护，3.99g的吩噻嗪和2.18g的溴乙烷溶于DMF 150mL，70℃加热回流，每隔20min向三口烧瓶内加NaOH(1.00g)，分四次添加。在此温度下搅拌加热回流8h。用DCM分别萃取三次(3
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100mL)，饱和食盐水洗涤3次，合并收集有机层，用无水Na2SO4干燥，过滤，在旋转蒸发仪上除去大部分DCM，干法上样，石油醚为洗脱剂，柱层析分离，得到白色固体物质2(4.09g，产率87.5％)。化合物2的图谱信息如下：
[0037]1H NMR(500MHz,DMSO
‑
d6)δ7.15(td,J＝7.8,1.5Hz,2H),7.09(dd,J＝7.6,1.4Hz,2H),6.96(d,J＝8.1Hz,2H),6.92
–
6.85(m,2H),3.86(q,J＝6.9Hz,2H),1.25(t,J＝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于吩噻嗪检测过氧亚硝酸盐阴离子的近红外荧光探针，其特征在于，该探针的结构如下：2.如权利要求1所述的近红外荧光探针的合成方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)将吩噻嗪和溴乙烷在DMF中发生反应制备化合物2的步骤，2)将化合物2和三氯氧磷在DMF中发生反应制备化合物3的步骤，3)化合物3和NBS在乙酸和氯仿的混合溶液中发生反应制备化合物4的步骤，4)化合物4和二氨基马来腈在乙醇中发生反应制备目标产物的步骤，3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1)中，反应在Ar气保护和碱性条件下进行，吩噻嗪和溴乙烷的摩尔比为5:6；反应温度为回流下，反应时间为8小时。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶家海，杨利荣，张文超，秦志春，田桂蓉，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：