一种off-on型检测tbt荧光探针及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种0FF-0N型检测TBT巧光探针及其制备方法，与其在复杂环境体系 和生物体系中TBT含量检测方面的应用。
【背景技术】
[0002] 有机锡化合物是锡与碳原子直接结合所形成的金属有机化合物的总称，通式为 RnSnX4-n (n=l-4，R为烷基或芳香基）。有机锡化合物被广泛应用于杀灭真菌、虫体及软体动 物等。早在20世纪60年代，国际上就将有机锡作为船舶的防污涂料，可有效防止海洋中软体 动物、海藻、海绵等附着生物对船体、渔网、钻井平台等的损害。Ξ下基氯化锡(TBT)是应用 最多，效果最强的一种。但由于不断将其释放进入周围水体并沉降进入海泥中，对其他非目 标生物产生了严重的生态危害。Ξ下基氯化锡不仅对水生生物造成严重危害，而且还可W 进入食物链甚至危害人体健康。TBT不但使生物体内神经系统在细胞和分子水平上发生形 态转变，也影响神经递质，甚至对动物的行为造成影响。此外，TBT还能够通过诱导或抑制细 胞调亡的双重效应，严重影响细胞的分化。因此，对TBT的研究逐渐成为了环境科学的热点 与前沿。
[0003] 近年来，巧光化学标记和分子探针技术被广泛应用在复杂生物和环境体系的内状 态信息表达、药物高通量筛选及巧光组织化学研究等领域，其中罗丹明类物质在化学与生 物学领域被广泛的用作巧光探针的研究对象，各种各样的具有高灵敏性和高选择性的罗丹 明类分子巧光探针被设计合成得到，但有关特异性选择识别TBT的巧光探针至今未见报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种0FF-0N型检巧帆T巧光探针及其制备方法，与其在复 杂环境体系和生物体系中TBT含量检测方面的应用。
[000引本发明的实现过程如下： 一种结构通式如(I)所示的0FF-0N型检测TBT巧光探针，
其中，R'选自Η或C出C出，R选自H、化、N02。
[0006]所述的巧光探针的制备方法，包含如下步骤： (1)将罗丹明B或罗丹明6G溶于无水乙醇中，加入水合阱，揽拌回流，反应液冷却后倒入 水中，产生沉淀，抽滤、洗涂，并用乙醇重结晶，干燥，得中间产物罗丹明B酷阱或罗丹明6G酷 阱； (2)将步骤(1)所得罗丹明B酷阱或罗丹明6G酷阱与胡椒醒或胡椒醒衍生物溶于无水乙 醇，回流，冷却后将得到的固体抽滤、洗涂、干燥，经柱层析分离得到通式(I)所述的产物。
[0007] 所述的巧光探针的制备方法中步骤(2)所述的胡椒醒衍生物选自
[0008] 所述的巧光探针的制备方法中步骤(1)和步骤(2)的回流时间均为24小时。
[0009] 所述的巧光探针的制备方法中步骤(2)所述的罗丹明B酷阱或罗丹明6G酷阱与胡 椒醒或胡椒醒衍生物的摩尔比1:1.2。
[0010] 所述的巧光探针的制备方法中步骤(2)所述的柱层析分离的洗脱剂为乙酸乙醋： 石油酸=1:1。
[0011] 所述的巧光探针的制备方法具体为
(1) 将罗丹明B溶于无水乙醇中，加入水合阱，揽拌回流24小时，反应液冷却后倒入水 中，产生淡黄色沉淀，抽滤、洗涂，粗产物用乙醇重结晶，干燥，得中间产物罗丹明B酷阱； (2) 将步骤(1)所得罗丹明B酷阱与胡椒醒或胡椒醒衍生物W摩尔比1:1.2混合溶于无 水乙醇，回流24小时，冷却后将得到的固体抽滤、洗涂、干燥，粗产物柱层析分离得到目标产 物。
[0012] 所述的巧光探针的制备方法具体为：
(1) 将罗丹明6G溶于无水乙醇中，加入水合阱，揽拌回流24小时，反应液冷却后倒入水 中，产生淡黄色沉淀，抽滤、洗涂，粗产物用乙醇重结晶，干燥，得中间产物罗丹明6G酷阱； (2) 将步骤(1)所得罗丹明6G酷阱与胡椒醒或胡椒醒衍生物W摩尔比1:1.2混合溶于无 水乙醇，回流24小时，冷却后将得到的固体抽滤、洗涂、干燥，粗产物柱层析分离得到目标产 物。
[0013] 所述的巧光探针在环境体系和生物体系中TBT含量检测方面的应用。
[0014] 本发明所设及的TBT巧光探针为螺环关闭结构，巧光强度的剧烈变化是由于罗丹 明衍生物强巧光的共辆酿式结构形成。本发明所设及探针对TBT的响应时间非常的短，5分 钟W后，强度趋向于最大值，几乎不发生变化，且探针对TBT的识别为可逆的。固定探针浓度 为5 ymol/L，TBT浓度为15 ymol/L，在该混合溶液中滴加邸TA直至过量，同时检测其巧光光 谱及紫外吸收光谱的变化。随着乙二胺四乙酸(EDTA)的加入，该体系的巧光强度及紫外可 见吸收强度急剧减小，直至消失。该结果应该是由于具有更强配位能力的EDTA的引入，导致 TBT从体系中离去，探针分子的酿式结构逐渐向内酷胺环结构进行转变，巧光及紫外吸收强 度消失。但是，继续加入过量的TBT，发现该体系的巧光强度能够逐渐恢复，说明该探针对 TBT能够进行可逆性识别。
[001引本发明的巧光探针优点：（1)探针水溶性较好，光学性质测试溶液为CH3CN-PBS (1/99, V/V，pH 7.4) ;(2)该探针具有实时检测性，高选择性，其对TBT具有很高的选择性 识别能力和抗干扰能力；（3)适用于生理环境条件下TBT的检测PH=4.8-8.0,具有良好的生 物学应用前景；（4)通过对模拟海水中TBT的测定，说明该类探针能够在比实验室复杂很多 的环境中进行检测。
【附图说明】
[0016]图 1 是探针2a-2c与3a-3c对TBT的光谱性质数据，CH3CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4)，室溫，罗丹明B乙醇溶液Φ =0.97; 图2是探针2a-2c在不同pH值下的巧光发射图，Aex = 510皿，探针浓度(5皿ol/L)，TBT 浓度（15皿ol/L)，乙腊-水溶液； 图3是探针3a-3c在不同pH值下的巧光发射图，Aex = 480皿，探针浓度(5皿ol/L)，TBT 浓度（15皿ol/L)，乙腊-水溶液； 图4是探针2a-2c在不同时间下的巧光发射图，Aex = 510皿，探针浓度(5皿ol/L)，TBT 浓度（15 ymol/L)，CH3CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4); 图5是探针3b-3c在不同时间下的巧光发射图，Aex = 480 nm，探针浓度（5皿ol/L)， TBT浓度（15皿ol/L)，CH3CN-PBS(l/99，V/V，pH7.4); 图6是探针对TBT的识别机理； 图7是探针2a-2c对TBT的可逆识别巧光强度(λβχ = 510皿）、吸收强度(λβχ = 480皿） 图，探针浓度（5皿ol/L)，TBT浓度（15皿ol/L)，CH3CN-PBS(l/99，V/V，pH7.4); 图8是探针3a-3c对ΤΒΤ的可逆识别巧光强度(λβχ = 510皿）、吸收强度(λβχ = 480皿） 图，探针浓度（5皿ol/L)，TBT浓度（15皿ol/L)，CH3CN-PBS(l/99，V/V，pH7.4); 图9是探针2a-2c在不同浓度ΤΒΤ存在下的巧光发射和紫外吸收光谱图，λ6χ = 510 nm， 探针浓度(5 ymol/L)，CH3CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4); 图10是是探针2a-2c的TBT浓度与巧光强度、吸收强度之间的线性关系曲线，λ6χ = 510 nm，探针浓度（5 皿ol/L)，TBT浓度为0-30 皿o1/L，CH3CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4); 图11是探针3a-3c在不同浓度TBT存在下的巧光发射和紫外吸收光谱图，λ6χ = 480 nm，探针浓度（5皿ol/L)，CH3CN-PBS(l/99，V/V，pH7.4); 图12是是探针3a-3c的TBT浓度与巧光强度、吸收强度之间的线性关系曲线，λ6χ = 480 nm，探针浓度（5 皿ol/L)，TBT浓度为0-30 皿ol/L，C出CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4); 图13是探针2a-2c在TBT及其它离子存在下的巧光强度、吸收强度变化图，探针浓度(5μ mol/L)，TBT浓度（15 皿ol/L)，其它离子浓度（30 ymol/L)，C曲CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4) ; 图14是探针3a-3c在TBT及其它离子存在下的巧光强度、吸收强度变化图，探针浓度(5μ mol/L)，TBT浓度（15 皿ol/L)，其它离子浓度（30 ymol/L)，C曲CN-PBS (1/99，V/V, pH 7.4) ; 图15是探针2a-2c与TBT的化b's plot曲线，探针浓度（1化mol/L)，TBT浓度（15 μ mol/L)； 图16是探针3a-3c与TBT的化b's plot曲线，探针浓度（1化mol/L)，TBT浓度（15 μ mol/L)； 图17是探针2a-2c在模拟海水环境下对TBT的巧光发射图谱，检测探针浓度巧ymol/L)， TBT浓度（15 皿ol/L); 图18是探针3a-3c在模拟海水环境下对TBT的巧光发射图谱，检测探针浓度巧ymol/L)， TBT浓度（15 皿ol/L)。
【具体实施方式】
[0017]为了更加清楚的理解本发明，下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细描 述。
[001引实施例1:探针2a-2c的合成：
曰、罗丹明B酷阱的合成:在500血Ξ口瓶中加入罗丹明B(25 g，56.4 mmol)与200 mL 无水乙醇，滴加过量的60 mL水合阱。反应液剧烈揽拌回流24小时，深红色的悬浊液逐渐变 得澄清。反应完毕后，降溫，倒入500 mL水中，立刻产生大量淡黄色的沉淀。静止抽滤，固体 用少量水洗、无水乙醇洗至无色。粗产物用乙醇重结晶，干燥。
[0019 ] 罗丹明B酷阱：白色固体20.40g，产率:80.2%。
[0020] iR NMR (CDCI3, 400 MHz