Hz, 1H), 7. 51 (ddd,J= 8. 4, 1. 8Hz, 1H), 7. 41 (dd,J =7.6,1. 2Hz, 1H) , 6. 74 (dd,J= 8.8,2. 8Hz, 1H) , 6. 24 (d,J= 2. 8Hz, 1H), 5. 31 (s, 1H), 4), 4. 08 (d,J= 18. 0Hz, 1H), 3. 98 (d,J= 18. 0Hz, 1H), 3. 71 (s, 3H) ，3. 55-3. 40(m, 2H), 3. 27-3. 15(m, 2H), 3. 02(s, 3H).13CNMR(100MHz,CDC13)δ171. 2, 149. 2 ,147. 9, 137. 67, 135. 5, 132. 5, 132. 3, 130. 1, 128. 6, 125. 3, 124. 1, 113. 0, 111. 3, 54. 2, 53. 4 ,52. 1, 40. 2, 40. 2, 39. 5〇
[0089]化合物Hg410a与Hg410b的合成与鉴定数据。
[0090]化合物13 (2. 00g)溶于100mLMeOH，加入Zn粉（3. 23g10eq)，剧烈搅拌后加入 20mL饱和氯化铵溶液。TLC监测反应结束后，旋干溶剂，加入DCM30mL，H20 20mL萃洗后， 取有机相，MgS04干燥后，减压浓缩通过柱层析纯化。PE:EA= 4:1.产率：1.42g白色固体 76. 7%。
[0091]化合物Hg^Oa:1!!NMR(400MHz，CDC13)δ7. 83(d，J= 8. 8Hz，1H)，7. 21(ddd，8. 0, 1 .2Hz, 1H), 7. 12 (dd, 7. 2, 1. 2Hz, 1H), 6. 85 (ddd, 7. 2, 0. 4Hz, 1H), 6. 79 (d, 8. 0Hz, 1H), 7. 12(d d, 8. 8, 2. 8Hz, 1H), 6. 43 (d,J= 2. 8Hz, 1H), 5. 53 (s, 1H), 3. 64 (br, 2H), 3. 55-3. 42 (m, 2H), 3 ? 37 (t, 7. 2Hz, 4H)，3. 42-3. 11(m,2H), 1. 17 (t,J= 6. 8Hz, 6H)，13CNMR(100MHz,CDC13)δ147 .4, 144. 0, 138. 9, 130. 5, 130. 2, 128. 6, 126. 6, 123. 8, 118. 2, 115. 1, 112. 0, 53. 1, 44. 3, 40. 2 ，12. 7。
[0092]化合物Hg410b:?NMR(400MHz，CDC13)δ7. 82 (d，J= 8. 8Hz，1H)，7. 17 (ddd，J =8.0，1.2Hz，lH)，7.06(dd，J= 7.2，1.2Hz，lH)，6.81(t，J= 7.2Hz，lH)，6.75(d，J= 7. 6Hz, 1H), 6. 72 (dd,J= 8. 8, 2. 8Hz, 1H), 6. 44 (d,J= 2. 8Hz, 1H), 5. 49 (s, 1H), 4. 06 (s, 2H) ,3.71 (s, 3H), 3. 57(brs, 2H), 3. 57-3. 40 (m, 2H), 3. 25-3. 15 (m, 2H), 3. 05 (s, 3H).13C NMR(100MHz，CDC13)S171.2，148.5，144.0，138.9，130.5，130.3，128.7，126.6，126.1，118· 1, 115. 2, 113. 0, 112. 6, 77. 4, 77. 0, 76. 7, 54. 1, 52. 8, 52. 0, 40. 2, 39. 5〇
[0093] 实施例2 :探针的荧光滴定
[0094] 探针在用荧光检测时检测灵敏度最高，因此本发明在实际的检测中用到了荧光 仪。具体实验过程如下：将探针410b溶在HEPES缓冲液（50mM，pH= 7. 4) :DMS0(v/v= 95:5)混合溶液中，其中探针浓度为10μΜ。把含有汞离子或者甲基汞的水溶液加入此探针 溶液中，并检测荧光发射信号，其中，荧光发射光谱中410纳米处的发射强度和汞离子/甲 基汞的浓度成正比。可使用各类单发射波长的荧光分光光度计，荧光光谱仪，或者是酶标仪 来检测荧光发生信号，不同厂商的仪器设备均满足检测需求。在检测荧光信号时，所选取的 激发波长是360纳米。
[0095] 结果显示在图2中。探针本身在被360纳米的光激发时，不会释放出荧光。当有 Hg2+或MeHg+时，可以看到在410纳米有荧光发射，荧光发射的强度和Hg2+或MeHg+的浓度 成线性相关。一当量探针Hg410b可以反应一当量Hg2+或者两当量的MeHg+。
[0096] 实施例3:探针的检测动力学
[0097]将探针Hg410a或Hg410b溶在HEPES缓冲液（50mM,pH= 7. 4) :DMS0 (v/v= 95:5) 混合溶液中，其中探针浓度为10μM。把含有汞离子或者甲基汞的水溶液加入探针溶液中， 固定荧光激发波长为360纳米，荧光发射波长为410纳米，并持续观察410纳米处的荧光发 射信号强度随时间的变化情况。具体的荧光检测仪器可以是各类单发射波长的荧光分光光 度计，荧光光谱仪，或者是酶标仪。不同厂商的仪器设备均满足检测需求。
[0098]图3显示，探针Hg410b的检测动力学非常快，仅仅需要2 - 5秒钟，远超出现有文 献中已有探针的检测速率。下图中的探针是目前所报导（并明确测定检测动力学，Chem. Commun. 20212,48, 5094)的汞离子荧光探针中最快的一个，但检测需要大约3分钟：
[0099]
[0100] 现有的其它探针检测速度慢，一些甚至超过1个小时反应仍然不能完全。
[0101] 检测速率的提升带来的好处有两点：第一，检测通量可以极大的提高；第二，检测 的灵敏度大幅提升。据测量，Hg410b可以准确检测的Hg2+和MeHg+的最低浓度分别达到了 4· 6pM和160pM，较现有探针（例如，Chem.Rev. 2013, 113, 192-270中所罗列探针）提升了 三个数量级。
[0102] 图4显示向探针Hg410a的溶液中加入含有汞离子的样品，固定荧光激发波长360 纳米，检测在410纳米处的荧光发射强度随汞离子当量的变化情况。
[0103] 虽然已以具体实施例的方式阐述了本发明，但应理解，上述具体实施例仅仅是阐 述性的，并不用于限定本发明的保护范围。在不偏离本申请的精神的情况下对本发明做出 的任何修改，都应包括在本发明的范围之内。
【主权项】
1. 下式I或II所示的化合物：式I和II中， 札和R2独立选自任选取代的C1-C6直链或支链烷基。2. 如权利要求1所述的化合物，其特征在于，Ri和R2各自独立选自任选地被1 一 2个 选自羧基、氨基、C1-C4烷氧基、卤素、羟基和C1-C4烷氧基羰基的取代基取代的C1-C4直链 或支链烷基。3. 如权利要求1所述的化合物，其特征在于，&和R2各自独立选自任选地被羧基、氨基 和C1-C3烷氧基羰基取代的甲基、乙基和丙基。4. 如权利要求1 - 3中任一项所述的化合物，其特征在于，札和R2各自独立选自甲基、 乙基、-CH2-C00Me、-CH 2-C00H 和-CH2NH2。5. 如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物选自：6. -种检测组合物，该组合物含有权利要求1 一 5中任一项所述的式I化合物和溶剂。7. 如权利要求6所述的检测组合物，其特征在于，所述溶剂为含有HEPES缓冲液和 DMSO的混合溶液。8. 如权利要求6或7所述的检测组合物，其特征在于，所述检测组合物含有浓度为5 - 15 μ Μ的权利要求1 一 5任一项所述的式I化合物、HEPES缓冲液与DMSO,其中，HEPES缓冲 液的浓度为5 - 15mM，pH = 7. 4, HEPES缓冲液与DMSO的体积比为90~98 :10 :2。9. 一种检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒含有权利要求1 一 5中任一项的式I化合 物，或权利要求6 - 8中任一项所述的检测组合物。10. -种检测样品中的汞离子和/或甲基汞的方法，其特征在于，所述方法包括使权利 要求1一 5中任一项所述的式I化合物或权利要求6 - 8中任一项所述的检测组合物与样 品接触，并检测紫外可见光谱或荧光发射光谱信号。
【专利摘要】本发明提供可定量检测汞离子和甲基汞的小分子荧光探针，含有所述小分子荧光探针的检测组合物、检测试剂盒，以及使用所述小分子荧光探针或检测组合物检测汞离子和/或甲基汞的方法。本发明的小分子荧光探针的结构式如下式I所示，其前体化合物的结构式如式II所示:式I和II中，R1和R2独立选自任选取代的C1-C6直链或支链烷基。
【IPC分类】G01N21/64, C07D339/06, G01N21/33
【公开号】CN105461682
【申请号】CN201410452757
【发明人】杨有军, 张子谦
【申请人】华东理工大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年9月5日