一种Zn²⁺比率荧光探针化合物和制备方法及应用的制作方法

专利名称：一种Zn²⁺比率荧光探针化合物和制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明属于荧光探针化合物及其制备领域，特别涉及一种用于水溶液中Zn2+测定的荧光探针化合物和制备方法及应用。
背景技术：
锌是一种重要的人体必需的微量元素，广泛分布于人体的细胞和体液中。Zn2+在蛋白质和核酸的合成、基因表达、新陈代谢中都起着重要作用。任何不正常的锌的摄取都会导致生长代谢失调，甚至引起严重的疾病和死亡，如人体内锌含量不足可导致味觉减退、免 疫力低下，发育中的儿童缺锌时会引起侏儒症，但人体摄入过量的锌会产生中毒现象，环境中过多的Zn2+也会造成污染，影响植物的生长发育，因此关于Zn2+的检测非常重要。目前对锌离子的主要检测方法有原子吸收光谱法、分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、电化学法和荧光光谱法等。其中，荧光光谱法因具有灵敏度高、方便快捷和选择性好等特点而备受关注。目前报道的Zn2+荧光探针工作机制可分为荧光增强型探针和比率计量型探针。由于探针分子的量子效率易受环境影响，荧光增强型探针难以实现体内Zn2+浓度的定量测定。一般自由探针和Zn2+结合探针受环境影响相似，因此比率计量型探针可以避免检测环境的影响，可实现对Zn2+动态变化过程的定量检测。近年来，2- (2’ -羟苯基)苯并唑类(HBX，X=O, S，NH)及其修饰化合物作为Zn2+荧光探针已得到了广泛的研究，但这些基于HBX的Zn2+荧光探针化合物通常是荧光增强型探针，且大多情况是在非水溶剂中进行Zn2+的检测，如Tian等设计出一类结构对称的含有两个HBX官能团的Zn2+荧光探针，于DMF中进行Zn2+的检测，限制了在生物学和临床医学检验方面的应用，所以研究水溶性的Zn2+比率荧光探针的意义更大。

发明内容
本发明的目的是提供一种结构新颖的含咪唑氯盐的水溶性Zn2+比率荧光探针化合物及其制备方法和在水溶液中对Zn2+的比率荧光检测的应用，该化合物对水溶液中Zn2+检测有较高的选择性，重现性好，并且其它干扰离子对检测结果无明显影响。本发明的Zn2+比率荧光探针化合物结构如下
权利要求
1.I、一种Zn2+比率荧光探针化合物，其特征在于化合物的化学名称为3-[N-(4-2’_苯并 噁唑-3-羟苯基)氨甲酰基甲基]-I-甲基咪唑氯盐，结构式见附图
I。
2.2、权利要求I所述的Zn2+比率荧光探针化合物的制备方法如下(I)在三口瓶中分别加入2- (4’ -氨基-2’-羟基苯基)苯并噁唑、二氯甲烷和20%Na0H水溶液，0-5 °C搅拌下滴加氯乙酰氯，于20-40分钟滴加结束，其中2- (4’ -氨基-2’ -羟基苯基)苯并噁唑与氯乙酰氯的投料摩尔比为1:1-1.3 ; (2)室温继续搅拌广2小时，静置分层，取水层，待用； (3)水层溶液用二氯甲烷萃取3次，合并二氯甲烷层。
3.二氯甲烷层分别用5%HC1水溶液和5%NaHC03水溶液以及水洗涤至中性，无水MgSO4干燥，过滤、减压除去溶剂，得到中间化合物，产率83-94% ； (4)取中间化合物溶于乙腈中，再加入N-甲基咪唑，投料比为1:1-1.2加热回流15-24小时后，蒸馏除去溶剂乙腈，得到Zn2+比率荧光探针化合物，即3-[N- (4-2’ -苯并噁唑-3-羟苯基)氨甲酰基甲基]-I-甲基咪唑氯盐，总产率72-86%。
4.3、权利要求I所述的Zn2+比率荧光探针化合物的应用如下 (1)配制Zn2+比率荧光探针化合物水溶液，并向该溶液中加入Zn2+水溶液标准样品，配制成含Zn2的标准样品8 20个，测定荧光光谱； (2)随着Zn2+浓度的增加，荧光光谱上370nm处荧光峰强度逐渐降低，且在454 nm处荧光峰强度逐渐增强，以370 nm处和454 nm处荧光峰强度变化Ig (I37tl / I454)作为纵坐标，Ig c (c为Zn2+摩尔浓度)为横坐标做工作曲线，荧光峰强度变化Ig (I37tl / I454)与Zn2+浓度c的趋势线方程； (3)Zn2+比率荧光探针化合物对Zn2+的工作浓度范围3X 10_5 I X 10_4 mol/L，检测下限可达到 IX 1(Γ5 mol/L，且 Na+，K+，Mg2+，Ca2+，Ba2+，Mn2+，Fe2+，Co2+，Ni2+，Cd2+，Al3+ 和 Pb2+ 对Zn2+浓度的测定无明显干扰。
全文摘要
本发明提供一种Zn2+比率荧光探针化合物和制备方法及应用，属于荧光探针化合物及其制备领域。本发明以2-(4’-氨基-2’-羟基苯基)苯并噁唑为原料，合成具有良好的水溶性，可作为Zn2+比率荧光识别探针的化合物。本发明可用于水相中Zn2+的浓度检测，配制1×10-6~1×10-4mol/LZn2+比率荧光探针化合物的水溶液，测定荧光光谱上370nm及454nm处荧光峰强度，计算即得水溶液Zn2+的含量。本发明提供的化合物对Zn2+检测有较高的选择性，重现性好。适用于生物化学和环境化学等领域水相中Zn2+的检测。
文档编号G01N21/64GK102925136SQ201210405680
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者贾颖萍, 卢烨, 崔颖娜, 尹静梅, 李慎敏 申请人:大连大学