一種羅丹明b衍生物、制備方法及其作為熒光探針的應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機合成領域，具體涉及羅丹明B衍生物及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 銅是人體重要的微量元素，在線粒體的呼吸、鐵的吸收、酶的氧化還原等不同的生 理過程中起著十分重要的作用。但若體內(nèi)的銅離子代謝平衡遭到破壞，有可能引起代謝紊 亂和諸多疾病，如膽固醇升高，動脈彈性降低，血壓升高。此外，由于銅離子大量地開采和廣 泛地使用，使得銅也成為一個重要的金屬污染物。鑒于其對生命和環(huán)境的重要性，科學家們 一直致力于采用選擇性比色和熒光傳感探針實現(xiàn)對銅離子在生物和環(huán)境系統(tǒng)中檢測的研 究。
[0003] 近年來，熒光分子探針技術由于具有靈敏度高、操作簡單、成本低等特點，已經(jīng)成 為檢測金屬離子污染的重要手段。熒光增強傳感材料可減少檢測錯誤，對復雜體系檢測準 確，可同時用多種檢測物對不同分析物進行檢測。羅丹明及其衍生物作為開/關形式的熒光 探針，具有較高的熒光量子產(chǎn)率，較大的摩爾消光系數(shù)，在可見光區(qū)域內(nèi)具有較長的發(fā)射和 吸收波長等特點，在銅離子和汞離子識別的領域得到越來越廣泛的重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于酰基吡咯與羅丹明B生成的羅丹明B酰腙通常情況下只能與金屬銅離子能夠 形成穩(wěn)定的配合物，故含吡咯環(huán)的羅丹明酰腙衍生物具有較好的二價銅離子識別性能。本 發(fā)明主要目的在于提供一種可檢測二價銅離子的靈敏度高、選擇性好的金屬離子熒光探 針;另一目的是提供該熒光探針的制備方法和應用。
[0005] 本發(fā)明的技術方案是，一種基于羅丹明B衍生物，所述羅丹明B衍生物具有如下結 構式：
[0006]
[0007] 本發(fā)明還提供了一種基于羅丹明B衍生物的制備方法，具體制備方法如下：
[0008] S1:將3,5_二甲基-吡咯-2-甲醛首先用無水乙醇溶解，再加入羅丹明B酰肼；
[0009] S2:將S1所得產(chǎn)品在常壓下回流，反應時間12-24h;
[0010] S3:將S2所得產(chǎn)品冷卻至室溫后，有白色固體析出，減壓過濾，取濾渣；
[0011] S4:將S3所得產(chǎn)品用醇溶液洗滌，得到基于所述羅丹明B衍生物。
[0012 ] 優(yōu)選地，上述方法中3，5-二甲基-吡咯-2-甲醛和羅丹明B酰肼的摩爾比為1:1。
[0013] 優(yōu)選地，上述方法的S4，所述醇溶液為無水乙醇或濃度為75 %的乙醇溶液。
[0014] 優(yōu)選地，將0.08-0. lmo 1的3，5-二甲基-吡咯-2-甲醛溶于0.4-0.5L無水乙醇中，再 加入0.08-0. lmol的羅丹明B酰肼，常壓下回流攪拌12-24h，冷卻至室溫后析出大量固體，減 壓過濾，將濾渣用無水乙醇洗滌得到所述羅丹明B衍生物。
[0015] 本發(fā)明還提供了上述羅丹明B衍生物的一種用途，即在作為二價銅離子熒光探針 方面的應用，特別是在作為檢測細胞內(nèi)二價銅離子的熒光探針中的應用。
[0016] 本發(fā)明還提供了一種用于檢測細胞內(nèi)二價銅離子的熒光探針，所述熒光探針主要 由上述羅丹明B衍生物組成。
[0017] 本發(fā)明通過用吡咯亞胺基修飾改性羅丹明B制備羅丹明類熒光探針，合成簡單，原 料易得，在多種常見金屬離子中，對二價銅離子表現(xiàn)出較高的選擇性熒光識別性能，使含有 二價銅離子的溶液由無色變?yōu)榧t色，具有熒光增強效應，可實現(xiàn)裸眼辨別檢測，也可通過紫 外吸收和熒光光度法進行分析，更為重要的是，也可用于生物組織，來實現(xiàn)細胞微環(huán)境中銅 離子的熒光成像檢測，具有快速、簡便、靈敏度高、選擇性強的特點，以及廣泛的潛在應用價 值。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明實施例1制得的羅丹明B衍生物的1H NMR譜圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明實施例1制得的羅丹明B衍生物的質(zhì)譜譜圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明實施例1制得的羅丹明B衍生物與二價銅離子作用生成配合物的質(zhì)譜 譜圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明實施例1制得的羅丹明B衍生物作為熒光探針的乙腈/水(體積比1:1) 溶液(5X10-6mol/L)對不同金屬離子(Al 3+，Ca2+，Cd2+，Co2+，Cr3+，Cu 2+，F(xiàn)e3+，Hg2+，K+，Mg2+，Mn2 +，Na+，pb2+，Zn2+，5 X 1Q-6mo 1 /L)的熒光光譜圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明實施例1制得的羅丹明B衍生物作為熒光探針的乙腈/水(體積比1:1) 溶液(5X10-6mol/L)對不同金屬離子(Al 3+，Ca2+，Cd2+，Co2+，Cr3+，Cu 2+，F(xiàn)e3+，Hg2+，K+，Mg2+，Mn2 +，Na+，pb2+，Zn2+，5 X 1Q-6mo 1 /L)的紫外吸收光譜圖；
[0023] 圖6為本發(fā)明實施例1制得的羅丹明B衍生物作為熒光探針的乙腈/水(體積比1:1) 溶液(5X ΙθΛιοΙ/L)滴定不同濃度Cu2+的熒光光譜光圖；
[0024]圖7在Hela細胞中，羅丹明B衍生物作為熒光探針與Cu2+的熒光成像圖；Hela細胞用 5μΜ熒光探針培育30分鐘后加入Hg2+，繼續(xù)培育30分鐘后使用Olympus FV500-IX70激光共聚 焦顯微鏡進行熒光成像。
[0025] 其中：a為熒光探針明場下的成像圖；b為熒光探針熒光成像圖；c為熒光探針明場 圖和熒光圖疊加后的圖片;d為熒光探針+Cu2+明場下的成像圖；e為熒光探針+Cu 2+熒光成像 圖；f為熒光探針+Cu2+明場圖和熒光圖疊加后的圖片。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖和具體實施例進一步詳細說明本發(fā)明，本發(fā)明實施例采用的試劑和 原料為常規(guī)市場購買或參考文獻合成得到。
[0027] 實施例1:
[0028]羅丹明B衍生物的合成
[0029]
[0030] 將0.167g 3,5_二甲基-吡咯-2-甲醛溶于lOmL無水乙醇中，再加入0.46g羅丹明B 酰肼，常壓下回流攪拌24h，冷卻至室溫后析出大量固體，減壓過濾，將濾渣用無水乙醇洗滌 得到白色固體即為目標產(chǎn)物，目標產(chǎn)物的產(chǎn)率為76%。
[0031] 采用核磁共振儀對制得的羅丹明B衍生物進行核磁共振分析，計算結果如下：
[0032] lHMffi(400MHz，CDCl3)，δ(ρρπ〇 :9.03(s，lH，NH)，8.08(s，lH，CH = N)，7.93-7.96 (m，lH，Aryl-H)，7·4卜7.42(m，2H，Aryl-H)，7.04-7.05(m，lH，Aryl-H)，6.47-6.50(d，2H， Aryl-H)，6.38(s，2H，Aryl-H)，6.21-6.23(m，2H，Aryl-H)，5.09-5.60(d，lH，pyrrole-CH)， 3.24-3.35(q，8H，4CH2)，2.14(s，3H，CH3)，1.89(s，3H，CH3)，l.n-1.14(t，12H，4CH 3)，具體 核磁圖譜見圖1;
[0033] 質(zhì)譜:ESI-MS:m/z = 562.3134for[M+H] +，具體質(zhì)譜譜圖見圖 2。
[0034] 實施例2
[0035] 將12.32g 3，5-二甲