“on-off-on”型连续性检测的荧光探针及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于荧光探针领域，涉及一种水溶性苝酰亚胺荧光探针的制备和应用，特别是指“on-off-on”型连续性检测的荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

众所周知，Fe

荧光探针利用荧光性能与离子浓度的关系可以对离子进行检测，具有方便可操作、较高选择性和灵敏性等优点，而且不需要借助昂贵的仪器，非常适用于重金属离子的实时或原位检测。

苝酰亚胺（PDI）具有良好的光热和化学稳定性、较高的荧光量子产率、较大的斯托克斯位移以及易修饰性等优点，能够作为优良的荧光探针发色团。专利201310718624.2，公开了一种双功能水溶性苝酰亚胺衍生物的合成及其应用，通过巯基对醛基的保护反应得到双功能水溶性苝酰亚胺衍生物。基于汞离子对双功能水溶性苝酰亚胺衍生物的醛基的解保护反应，实现在水中高灵敏度和高选择性的快速检测微量汞离子的目的；但是由于苝酰亚胺其自身结构容易发生π-π堆积，导致水溶性较差，限制了应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明在PDI结构中引入了亲水性基团，制备了一种水溶性苝酰亚胺荧光探针，公开了一种“on-off-on”型连续性检测的荧光探针及其制备方法和应用；该探针可实现“on-off-on”型连续性检测Fe

本发明的技术方案是这样实现的：

“on-off-on”型连续性检测的荧光探针，其化学结构式为：

上述的荧光探针的制备方法，步骤如下：

（1）向反应容器中依次加入二溴苝四酸酐，N-甲基吡咯烷酮和乙酸，搅拌均匀后，加入D-天冬氨基酸-叔丁酯，反应完全后，将反应混合物倒入水中，过滤沉淀，烘干得粗品，在经过硅胶柱分离提纯得到棕红色固体即式（I）所示的化合物；

技术路线为：

（2）向反应容器中依次加入化合物I、4-（2-氨乙基）吡啶和碳酸钾，溶于无水DMF中，搅拌均匀后，反应至完全，将反应混合物倒入冰乙醚中，搅拌后进行重结晶，抽滤，烘干得到棕红色固体即式（II）所示的化合物；

技术路线为：

进一步，所述步骤（1）中每0.3 g二溴苝四酸酐中加入14 mL N-甲基吡咯烷酮、4.5mL乙酸和10 mL D-天冬氨基酸-叔丁酯。

进一步，所述步骤（1）中反应条件为105 ℃反应4 h。

进一步，所述步骤（1）中硅胶柱分离提纯采用的溶剂为V

进一步，所述步骤（2）中化合物I、4-（2-氨乙基）吡啶和碳酸钾的质量比为5:8:15。

进一步，所述步骤（2）中反应条件为120 ℃反应9 h。

上述的荧光探针作为连续性检测Fe

本发明具有以下有益效果：本发明的苝酰亚胺荧光探针能够快速连续性检测Fe

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为II的

图2为II在Cu

图3为II在Cu

图4为随着Cu

图5为II与Cu

图6为II-Cu

图7为II对Cu

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种“on-off-on”型连续性检测的荧光探针的制备方法，步骤如下：

（1）在50 mL三颈瓶中依次加入二溴苝四酸酐（0.3 g，0.54 mmol），14 mL N-甲基吡咯烷酮和4.5 mL乙酸，搅拌均匀后，加入10 mL D-天冬氨基酸-叔丁酯（0.4128 g，2.16mmol），105 ℃ 反应4 h。将反应混合物倒入200 mL水中，过滤沉淀，烘干得到粗品0.3865g。将粗品经过硅胶柱分离提纯（乙腈：水=9:1和二氯乙烷：甲醇=10:4）得到棕红色固体即式（I）所示的化合物，产率为82%。

（2）在25 mL三颈瓶中依次加入化合物I（50 mg，0.056 mol）、4-（2-氨乙基）吡啶（80 mg）和碳酸钾（150 mg），溶于2 mL无水DMF中，搅拌均匀后，120 ℃ 反应9 h。将反应混合物倒入10 mL冰乙醚，搅拌10 min进行重结晶，抽滤，烘干得到棕红色固体即式（II）所示的化合物，产率为51%。

其表征如下：

该探针在水中溶解良好，溶解度为5 mg/mL。

应用例1

将实施例1制备的水溶性苝酰亚胺荧光探针（II）在Cu

（1）分别将II、Cu

（2）在II-Cu

II对Cu

应用例2

II对Cu

选取检测Cu

以上证明实施例1所合成的II可以用于连续性检测溶液中的Cu

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。