一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针及制备方法和用途
【专利摘要】本发明公开一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针及制备方法和用途，该种荧光探针具有下列结构通式：其中：R1、R2、R3、R4同时采用氢，或者R1、R2、R3或R4选自氢、2-6个碳原子烷基或4-8个碳原子环烷基中的一种；n是介于2-9之间的自然数。所述的对称双罗丹明荧光探针用于溶液体系中三价铋离子的检测、生物活细胞和活组织内的三价铋离子的分析检测和荧光成像检测或医学上对于三价铋离子的检测。
【专利说明】一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针及制备方法和用途
【技术领域】
[0001]本发明属于荧光探针及其制备领域，特别涉及一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针及制备方法和用途。
【背景技术】
[0002]铋位于元素周期表第六周期第V A族，处于金属和非金属的交界处，是一种原子数很大而无毒性的元素，被认为是最安全的绿色金属。自然界中的铋主要以三价和五价形式存在。许多三价铋离子化合物都具有生物活性，被用做抗菌和抗癌类药物。例如，枸橼酸铋雷尼替丁是被众多国家批准的治疗消化性溃疡和根除幽门螺杆菌的新化合物(Metal1ns In Biological Systems, 41，333-378)。212Bi 和 213Bi 化合物可用来作为针对放射疗法的药物治疗癌症，且副作用比顺钼小(化学进展，2008，20(9)，1315-1323)。
[0003]虽然含铋化合物作为治疗胃溃疡的药物已经在临床上使用多年，但它的作用机理并不十分明确。研究三价铋与生物分子如多肽、蛋白质和酶等目标靶的相互作用方式，将使我们更好地理解含铋化合物的作用机理，进一步推动铋在医药上的应用。此外，虽然一般认为铋是一种无毒的元素，但是铋是人和生物体非必需的微量元素，近年来科学家们发现长期过量的服用一些三价铋制剂也会可引起肾损伤，造成肾小管退化坏死，也能造成肝的脂肪性变和坏死，少数中毒可导致神经系统机能性障碍和失调，甚至出现神经错乱。因此对于生物体系中三价铋离 子的检测及其生理特性和药物特性的研究引起了广泛的关注，相关研究将有助于更好的研发出新型有效的抗菌和抗癌药物。
[0004]目前对于铋离子的检测主要采用火焰原子吸收光谱、电热原子吸收光谱、原子发射光谱、原子荧光光谱、X-射线荧光光谱等方法，这些方法对于样品都有破坏性，不适用于生物样品和生物体系的原位检测。
[0005]荧光分子探针法具有灵敏度高、专一性强、无损伤、快速、准确等特点在检测生命体内金属离子方面显示出了独特的优势，并广泛的应用于金属离子参与的生物学研究(Inorg.Chim.Acta, 2012, 381，2-14)。罗丹明B又称玫瑰红B，罗丹明基荧光探针具有良好的荧光性能和较小的细胞毒性，广泛的应用于生物体内离子及小分子的检测、生物大分子的分析和检测以及复杂生物体系的研究等领域。该类探针在识别前后荧光呈现从无到有的增强型响应，具有很高的灵敏度，通过对识别基团的精心选择和设计该类探针表现出良好的选择性和抗干扰性(Chem.Rev.2012, 112，1910-1956)。令人遗憾的是目前尚未见识别三价铋离子的罗丹明基荧光探针的报道。综上所述，开发一种可检测三价铋离子的罗丹明基荧光探针对于研究三价铋离子的生物活性和药理作用具有重要的应用前景。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针及制备方法和用途，该方法制备的荧光探针通过三价铋离子的络合诱导使罗丹明发生螺环的开环，使得探针分子发生颜色变化(无色到粉红色)和荧光信号的增强，其识别前后的颜色变化可以通过裸眼观察。该探针对三价铋离子具有高度选择性，其他常见离子均无明显干扰，可在pH=7.4的生理环境下工作，具有在生物体系中检测三价铋离子的用途。
[0007]本发明的目的之一是提供一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针，其结构式如下:
【权利要求】
1.一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针，其特征在于该种荧光探针具有下列结构通式:
2.—种权利要求1所述的检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)按罗丹明与二胺类物质摩尔比为1:5-10称取罗丹明溶于无水乙醇中，搅拌至罗丹明完全溶解后，将配比量的二胺类物质缓慢滴加到罗丹明的乙醇溶液中，滴加完毕后在40-60°C下保温反应，冷却到室温，抽滤，蒸馏水洗涤，得到罗丹明二胺中间体，干燥后用于下一步合成； (2)按罗丹明二胺中间体、双(三氯甲基)碳酸酯与缚酸剂摩尔比为1:1:4-8，称取上述罗丹明二胺中间体和缚酸剂，用干燥的有机溶剂溶解，将配比量的双(三氯甲基)碳酸酯溶解在干燥的有机溶剂中缓慢滴加到溶有罗丹明二胺和缚酸剂的溶液中，滴加完毕后，室温下反应后减压蒸除溶剂，用柱层析分离得到目标产物。
3.根据权利要求2所述的一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中二胺类物质通式为H2N-(CH2)n-NH2，η是介于2_9之间的自然数。
4.根据权利要求2或3所述的一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针的制备方法，其特征在于所述步骤(2 )中缚酸剂为吡啶或三乙胺。
5.根据权利要求2所述的一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中柱层析所用填料为氧化铝。
6.根据权利要求4所述的一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中的有机溶剂至少有一种选自乙腈、二氯甲烷、二甲基亚砜、氯仿、N，N- 二甲基甲酰胺或四氢呋喃。
7.权利要求1所述的一种检测三价铋离子的对称双罗丹明荧光探针的用途，其特征在于所述的对称双罗丹明荧光探针用于溶液体系中三价铋离子的检测、生物活细胞和活组织内的三价铋离子的分析检测和荧光成像检测或医学上对于三价铋离子的检测。
【文档编号】C09K11/06GK104004514SQ201410247133
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】高勇, 申川川, 陈庆华, 余喜娣, 张晓伟, 付妹 申请人:福建师范大学