【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于熒光探針，具體涉及一種鋁離子檢測熒光探針nho及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、鋁(al)是一種常見的有色金屬，具有良好的壓延性、耐磨性、抗腐蝕性、鑄造性，且有很好的常溫機械性，能與多種金屬制成性能優(yōu)良的合金。其廣泛分布于地殼和天然水體中，還被廣泛用于食品添加劑、水處理、包裝材料、藥品、炊具等。al3+過量不僅會導(dǎo)致生物神經(jīng)中樞系統(tǒng)中的酶、神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)纖維發(fā)生畸變，還會對人體的骨骼、腎臟和肝臟等器官造成嚴重損害，導(dǎo)致帕金森綜合征等多種疾病的產(chǎn)生。因此，發(fā)展快速簡便且能定量檢測鋁含量的方法具有重要的應(yīng)用價值。
2、氨基酸有多個n和o原子，易于與硬堿鋁離子絡(luò)合。同時，其與其它有機配體相比，不僅廉價、無毒，而且合成方法簡單。同時，將氨基酸連接到具有共軛體系的芳香族化合物上，易形成具有半剛性骨架的有機配體，這一方法可以有效的改變氨基酸的柔性，進而擴大氨基酸在構(gòu)筑金屬–有機配合物中的應(yīng)用。
3、原子吸收光譜法(aas)，二硫腙比色法，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，電感耦合等離子體質(zhì)量探針以及電化學(xué)方法等是目前鋁離子檢測最有效的方法，但是這些方法需要昂貴的儀器，嚴謹?shù)膶嶒灄l件，樣品預(yù)處理比較復(fù)雜以及測量時間相對較長。相比較而言，基于有機小分子設(shè)計的熒光探針具有高選擇性，高靈敏度，檢測時間短，操作簡單，檢測成本低，毒性低以及可視化等優(yōu)點而備受關(guān)注。因此，設(shè)計開發(fā)高靈敏度、高選擇性以及低檢出限的al3+熒光探針具有重要的使用價值。基于熒光增強現(xiàn)象，使用智能手機應(yīng)用程序為彩色溶液輸出捕獲圖像的rgb值?；?span style='display:none'>智能手機的比值傳感器可以利用樣品中的r/b值，給出線性范圍和檢出限，用于al3+的可視熒光定量。通過藍紅雙發(fā)射熒光，基于智能手機的熒光探針為現(xiàn)場、快速和靈敏地檢測復(fù)雜樣品中的al3+提供了一種經(jīng)濟、便攜和可靠的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)目的：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提供了一種鋁離子檢測熒光探針nho，該熒光探針nho對鋁離子具有優(yōu)異的選擇性、低檢出限、響應(yīng)時間短，而且肉眼可見的顏色變化，可以快速地現(xiàn)場檢測環(huán)境系統(tǒng)中微量的鋁離子。
2、本專利技術(shù)還提供了所述鋁離子檢測熒光探針nho的制備方法和應(yīng)用。
3、技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供一種鋁離子檢測熒光探針nho，所述鋁離子檢測熒光探針nho以氨基酸衍生物和4-二乙基氨基水楊醛為熒光基團，且通過一步希夫堿縮合而制備，其結(jié)構(gòu)如下式i所示：
4、
5、本專利技術(shù)所述的鋁離子檢測熒光探針nho的制備方法，包括如下步驟：
6、將馬尿酸和苯甲醛在乙酸酐和乙酸鉀存在下通過縮合反應(yīng)得到中間體4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮；然后以4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮為原料和水合肼通過親核開環(huán)反應(yīng)，得到最終目標原料(z)-n-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺；以目標原料(z)-n-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺和化合物4-二乙基氨基水楊醛通過縮合反應(yīng)得到熒光探針nho(n-((z)-3-(2-(z)-4-(二乙基氨基)-2-羥基亞芐基)肼基)-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺)。
7、其中，所述鋁離子檢測熒光探針nho制備的反應(yīng)路線如下所示：
8、
9、所述反應(yīng)路線中：中間體為(z)-n-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺(a)；4-二乙基氨基水楊醛(b)；n-((z)-3-(2-(z)-4-(二乙基氨基)-2-羥基亞芐基)肼基)-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺(nho)為本專利技術(shù)所述檢測鋁離子熒光探針分子。
10、其中，所述馬尿酸、苯甲醛、乙酸酐和乙酸鉀混合，然后加熱熔融，待反應(yīng)完全后，將反應(yīng)物料冷卻至室溫，再用飽和碳酸鈉洗滌固體，將粗產(chǎn)品用乙酸乙酯萃取，分液，干燥，減壓蒸餾除去溶劑，然后通過柱層析得到中間體4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮。
11、其中，所述中間體4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮和水合肼溶于有機溶劑甲醇中，然后加熱回流攪拌，待反應(yīng)完全后將反應(yīng)液冷卻至室溫后，減壓蒸餾除去有機溶劑后，通過柱層析得到目標原料(z)-n-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺。
12、其中，所述(z)-n-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺和4-二乙基氨基水楊醛溶解于有機溶劑乙醇中，將混合物料回流攪拌，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)物料冷卻至室溫，減壓蒸餾除去溶劑，將粗產(chǎn)物通過重結(jié)晶純化，得到熒光探針nho。
13、本專利技術(shù)所述的鋁離子檢測熒光探針nho在檢測溶液中痕量鋁離子中的應(yīng)用。
14、進一步地，所述鋁離子檢測熒光探針nho制備成熒光試紙在檢測溶液中痕量鋁離子中的應(yīng)用。
15、本專利技術(shù)所述的鋁離子檢測熒光探針nho在檢測細胞中痕量鋁離子的應(yīng)用。
16、本專利技術(shù)所述的鋁離子檢測熒光探針nho與智能手機聯(lián)合在實時、實地鋁離子檢測中的應(yīng)用。
17、進一步通過，鋁離子檢測熒光探針nho與智能手機聯(lián)合可以快速檢測藥物中鋁離子含量
18、作為優(yōu)選，所述nho的制備過程包括：
19、(1)(z)-n-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺(a)的制備
20、將馬尿酸、苯甲醛、乙酸酐和乙酸鉀混合，然后加熱熔融，待反應(yīng)完全后，將反應(yīng)物料冷卻至室溫，再用飽和碳酸鈉洗滌固體，將粗產(chǎn)品用乙酸乙酯萃取，分液，干燥，減壓蒸餾除去溶劑，然后通過柱層析(乙酸乙酯:石油醚＝1:10)得到中間體4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮。
21、將中間體4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮和水合肼溶于甲醇中，加熱回流攪拌4小時后，將反應(yīng)液冷卻至室溫后，減壓蒸餾除去有機溶劑，通過柱層析(甲醇:二氯甲烷＝1:15)得到黃色目標原料(z)-n-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺(a)。
22、(2)制備熒光增強型鋁離子熒光探針nho
23、將(z)-n-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺(a)和4-二乙基氨基水楊醛(b)溶解于乙醇溶劑中，將反應(yīng)體系于80℃下回流攪拌，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，減壓蒸餾除去溶劑，將粗產(chǎn)物通過重結(jié)晶純化，得到熒光探針分子nho。
24、本專利技術(shù)設(shè)計了一種全新結(jié)構(gòu)的以基于水楊醛衍生物為母體的席夫堿型熒光探針nho。該鋁離子檢測熒光探針母體結(jié)構(gòu)中，4-二乙氨基水楊醛是較好的熒光團，具有出色的穩(wěn)定性和多個修飾位點，并且二乙基氨基可作為電子供體基團，。馬尿酸衍生物作為熒光基團具有諸多優(yōu)點，且具有很好的生物相容性以及生物毒性低。同時，本探針與現(xiàn)有技術(shù)中以嘌呤結(jié)構(gòu)為母體的探針相比，合成路線短，產(chǎn)率高，溶解性好，原料成本低，而且對al3+具有獨特的靈敏度(本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種鋁離子檢測熒光探針NHO，其特征在于，所述鋁離子檢測熒光探針NHO其結(jié)構(gòu)如下式I所示：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁離子檢測熒光探針NHO，其特征在于，所述所述鋁離子檢測熒光探針NHO以氨基酸衍生物和4-二乙基氨基水楊醛為熒光基團。
3.一種權(quán)利要求1所述的鋁離子檢測熒光探針NHO的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鋁離子檢測熒光探針NHO制備的反應(yīng)路線如下所示：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述馬尿酸、苯甲醛、乙酸酐和乙酸鉀，通過加熱熔融，待反應(yīng)完全后，冷卻至室溫，然后用飽和碳酸鈉洗滌固體，再用乙酸乙酯萃取，分液，干燥，除去溶劑后，通過柱層析得到中間體4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述中間體4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮溶于有機溶劑甲醇中，然后加入水合肼，加熱回流攪拌，待反應(yīng)完全后將反應(yīng)液冷卻至室溫后，減壓蒸餾除去有機溶劑，通過柱層析得到最終目標原料(Z)-N-(3-肼
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述(Z)-N-(3-肼基-3-氧代-1-苯基丙-1-烯-2-基)苯甲酰胺和4-二乙基氨基水楊醛溶解于有機溶劑乙醇中，將混合物料回流攪拌，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)物料冷卻至室溫，減壓蒸餾除去溶劑，將粗產(chǎn)物通過重結(jié)晶純化，得到熒光探針NHO。
8.一種權(quán)利要求所述的鋁離子檢測熒光探針NHO在檢測溶液中痕量鋁離子中的應(yīng)用。
9.一種權(quán)利要求1所述的鋁離子檢測熒光探針NHO優(yōu)選在檢測細胞中痕量鋁離子的應(yīng)用。
10.一種權(quán)利要求1所述的鋁離子檢測熒光探針NHO與智能手機聯(lián)合在實時、實地鋁離子檢測中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋁離子檢測熒光探針nho，其特征在于，所述鋁離子檢測熒光探針nho其結(jié)構(gòu)如下式i所示：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁離子檢測熒光探針nho，其特征在于，所述所述鋁離子檢測熒光探針nho以氨基酸衍生物和4-二乙基氨基水楊醛為熒光基團。
3.一種權(quán)利要求1所述的鋁離子檢測熒光探針nho的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鋁離子檢測熒光探針nho制備的反應(yīng)路線如下所示：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述馬尿酸、苯甲醛、乙酸酐和乙酸鉀，通過加熱熔融，待反應(yīng)完全后，冷卻至室溫，然后用飽和碳酸鈉洗滌固體，再用乙酸乙酯萃取，分液，干燥，除去溶劑后，通過柱層析得到中間體4-苯亞甲基-2-苯基-2-噁唑英-5-酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述中間體4-苯亞甲基-2-苯...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許海燕，段龍飛，林宇晨，
申請(專利權(quán))人：江蘇科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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