【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于荧光探针，具体涉及一种具有聚集诱导特性的ph和极性双响应的荧光探针的制备方法及其应用。
技术介绍
1、极性是人体微环境中的一个重要参数，免疫反应、细胞激活和分化都有可能导致细胞极性的变化，生物微环境中的差异异常变化与一些疾病密切相关，因此受到了人们广泛的关注。极性的异常改变会引起许多疾病，例如糖尿病、阿尔兹海默症、癌症等。
2、ph值作为酸度的重要指标，是化学工业、生物技术和环境科学中最重要的参数之一。在生物学过程中，细胞内的ph值是维持细胞内环境稳态和各种细胞器功能正常发挥的关键因素。目前报道的大多数ph荧光传感器是基于单个发射波段，容易受到环境条件波动和背景荧光信号的干扰。比率荧光通过双通道检测提供自校准，尽可能的减少环境和仪器对精确ph检测的干扰。因此，设计合成用于ph检测的比率荧光探针是很重要的。
3、荧光成像由于具有合成操作简单、灵敏度高、无创和低毒性等优点引起广泛关注。受光漂白的影响，探针的荧光很容易被猝灭。然而，具有聚集诱导发射特性的荧光探针能够克服这一缺陷，适用于无损检测微环境变化。尽管荧光探针的种类广泛，但有一部分荧光探针存在荧光发射波长较短，无法达到近红外区，组织穿透能力较弱导致荧光信号不能被完整收集、存在背景干扰等缺点。综上所述，开发一种近红外且具有聚集诱导特性的荧光探针，用于ph和极性的检测是十分必要的。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于具有聚集诱导特性的ph和极性双响应的荧光探针的制备方法和性质研究。hdtvb具有
2、本专利技术中的荧光探针(e)-3-(2-羟乙基)-1，1-二甲基-2-(2-(5-(4-(1，2，2-三苯基乙烯基)苯基)噻吩-2-基)乙烯基)-1h-苯并[e]吲哚-3-鎓碘化物(hdtvb)，其分子结构如下：
3、
4、本专利技术中的荧光探针合成过程如下：
5、
6、a1:3-(2-羟乙基)-1，1，2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚-3-鎓碘化物
7、a2:5-(4-(1，2，2-三苯基乙烯基)苯基)噻吩-2-甲醛
8、hdtvb:(e)-3-(2-羟乙基)-1，1-二甲基-2-(2-(5-(4-(1，2，2-三苯基乙烯基)苯基)噻吩-2-基)乙烯基)-1h-苯并[e]吲哚-3-鎓磺化物
9、所述探针hdtvb的制备步骤如下：
10、量取2-碘乙醇至装有1,1,2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚和甲苯的单口圆底烧瓶中，超声溶解抽真空，加热回流约2小时。反应完成后，冷却到室温，有沉淀生成，抽滤并用氯仿洗涤，经真空干燥箱干燥得3-(2-羟乙基)-1,1,2-三甲基-1h-苯并[e]吲哚-3-鎓碘化物(a1，产率为72.2％)。
11、称取1-(4-溴苯基)-1,2,2-三苯乙烯和5-醛基-2-噻吩硼酸，超声使之充分溶解于四氢呋喃(thf)溶液中。依次加入碳酸钾水溶液和四(三苯基膦)钯，超声溶解抽真空，使其回流约24小时。反应结束后，将反应液冷却至室温并旋干得到粗产物，通过柱层析法分离并提纯，干燥后得5-(4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯基)噻吩-2-甲醛(a2，产率为23.4％)。
12、将a1加入至含有无水乙醇的圆底烧瓶中，55℃加热回流直到a1溶解。准确称量a2加入反应体系中，使其完全溶解，升温回流48小时。反应结束时，将反应原液冷却到室温，有大量沉淀析出并抽滤洗涤，放入真空干燥箱中干燥，得(e)-3-(2-羟乙基)-1,1-二甲基-2-(2-(5-(4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯基)噻吩-2-基)乙烯基)-1h-苯并[e]吲哚-3-鎓碘化物(hdtvb，产率为62.8％)。
13、本专利技术的荧光探针的检测机制如下：
14、
15、在带有正电荷的苯并吲哚骨架中引入噻吩衍生物并通过c＝c键连接后，使得荧光分子hdtvb表现出溶剂化变色，同时对极性的变化具有高度敏感性。此外，在探针中引入羟基作为ph的响应位点，能够实现探针分子结构上的开关环变化。基于上述功能，一类新型的极性和ph双响应深红色荧光探针被设计合成，用来反映不同溶液中极性和ph的变化。
16、图3是探针hdtvb(1×10-5mol/l)在不同溶剂中的紫外可见吸收光谱。该探针在不同溶剂中的紫外吸收光谱有明显的差异性。
17、图4是探针hdtvb(1×10-5mol/l)在370纳米的激发波长下不同溶剂中的荧光发射光谱图。
18、图5是探针hdtvb(1×10-5mol/l)在540纳米的激发波长下不同溶剂中的荧光发射光谱图。
19、图6是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)在不同比例的二甲基亚砜和甲苯混合溶剂中的紫外可见吸收光谱。
20、图7是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)在350纳米的激发波长下二甲基亚砜和甲苯混合溶剂中的荧光发射光谱图。
21、图8是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)在520纳米的激发波长下二甲基亚砜和甲苯混合溶剂中的荧光发射光谱图。
22、图9是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)随着甲苯含量逐渐增加的情况下日光和手提紫外灯下照片。溶液颜色肉眼观看呈现规律性变化，且随着甲苯的含量增加，荧光强度增强。
23、图10是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)在纯二甲基亚砜以及1％二甲基亚砜和99％甲苯两种不同的溶剂中日光、激光笔以及手提紫外灯下的照片。可以得出探针在1％二甲基亚砜和99％甲苯体系中，有明显的聚集效应，产生丁达尔现象。
24、图11是探针hdtvb(1×10-5mol/l)在1％二甲基亚砜和99％甲苯体系中的透射电子显微镜下的照片(a)以及粒径分析图(b)。可以得出探针在该体系中存在明显的聚集现象且粒径较大。
25、图12是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)在不同ph的pbs缓冲溶液下的紫外可见吸收光谱。随着ph的改变，探针hdtvb的紫外呈现规律性变化。
26、图13是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)在370纳米的激发波长下不同ph的pbs缓冲溶液的荧光发射光谱图。荧光强度随着ph的增加而逐渐增强。
27、图14是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)在540纳米的激发波长下不同ph的pbs缓冲溶液的荧光发射光谱图。荧光强度随着ph的增加而逐渐减弱。
28、图15是探针hdtvb(1×10-5mol/l，1mm十六烷基三甲基溴化铵)在两次激发下最大发射的荧光强度比值i480本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有聚集诱导特性的pH和极性双响应的荧光探针(E)-3-(2-羟乙基)-1，1-二甲基-2-(2-(5-(4-(1，2，2-三苯基乙烯基)苯基)噻吩-2-基)乙烯基)-1H-苯并[e]吲哚-3-鎓碘化物(HDTVB)，其结构式为：
2.根据权利要求1的一种具有聚集诱导特性的pH和极性双响应的荧光探针的制备方法如下：
【技术特征摘要】
1.一种具有聚集诱导特性的ph和极性双响应的荧光探针(e)-3-(2-羟乙基)-1，1-二甲基-2-(2-(5-(4-(1，2，2-三苯基乙烯基)苯基)噻吩-2-基)乙...
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