【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于熒光探針，具體涉及一種芘基席夫堿熒光衍生物、熒光探針及其制備方法和生物成像的應用。
技術介紹
1、鋅，是僅次于鐵元素的第二大必需微量元素，對人體內多種生理反應調節具有至關重要的意義。鋅穩態失衡將會影響生物體的健康，研究表明，鋅缺乏會導致生殖功能障礙、免疫系統功能障礙、生長遲緩及內分泌等各種臨床疾病的發生；鋅過量會引發腹瀉、惡心、中毒等癥狀，也會引發冠心病、動脈硬化癥等疾病；此外，帕金森病和阿爾茨海默癥等神經系統疾病也是鋅失衡所致。因此，鋅對生物體的健康具有很大的影響，有效監測生物體中鋅離子的濃度，對相關疾病的診療及預防具有重要的應用價值。
2、檢測zn2+的傳統技術主要有原子吸收光譜法、分光光度法、色譜分析法、電化學分析法、電感耦合等離子體質譜法等。這些方法雖然可以選擇性檢測zn2+且具有較高的靈敏度，但是仍然存在許多問題，如：儀器設備成本高、操作過程復雜、檢測耗時長等，無法滿足實時原位在線監測的需求，進而限制了其在眾多領域中的應用。然而，相較上述方法，熒光探針不僅具有傳統檢測技術選擇性好、靈敏度高、空間分辨率高的優勢，而且兼具操作簡單、微型化且便于攜帶、響應速度快及便于生物成像和觀察等優點，可彌補傳統檢測技術方法的不足。基于zn2+熒光探針的優良性能，其在化學分析、生命科學、臨床醫學、環境科學等領域均具有良好的應用前景。
3、據文獻統計與調研發現，關于zn2+熒光探針的合成雖已有報道，但當前市場無國產試劑，購買困難；已商品化的國外zn2+熒光探針存在一定的局限性，其價格昂貴且有效時間短；此
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種芘基席夫堿熒光衍生物、熒光探針及其制備方法和生物成像的應用，旨在解決現有檢測方法存在的選擇性差、檢測成本高、生物成像效果不理想等難以滿足鋅離子識別監測的問題。
2、為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案予以實現：
3、本專利技術的第一方面，提供一種芘基席夫堿熒光衍生物，其中，所述芘基席夫堿熒光衍生物的結構通式如下所示：
4、
5、其中，r為取代或未取代的鄰羥基芳香醛，所述的取代或未取代的鄰羥基芳香醛為如下結構式中的一種：
6、
7、上述結構式中：r1、r2、r3和r4可各自獨立地選自氫、羥基、烷基、烷氧基、鹵素、取代或未取代的c6～c60的芳香環基、取代或未取代的c3～c60的芳雜環基中的一種。
8、本專利技術的第二方面，提供一種芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，包括如下步驟：
9、1)在氮氣氛圍中，向裝有磁力攪拌和冷凝回流裝置的容器中加入1-溴芘、2-氨基吡啶-5-硼酸頻哪醇酯、碳酸鉀水溶液、四(三苯基膦)鈀和1,4-二氧六環，加熱至100～110℃(如100℃)，攪拌回流24～36小時(如24小時)后反應結束，將反應液緩慢倒入含飽和氯化鈉的水溶液中，攪勻后靜置，抽濾，水洗并干燥濾餅。用洗脫劑經柱色譜法分離純化，旋轉蒸發除去有機溶劑，得中間體py-nh2。
10、2)在氮氣氛圍中，向裝有磁力攪拌和冷凝回流裝置的容器中加入中間體py-nh2、原料x、冰醋酸和無水乙醇，升溫至78～85℃(如80℃)，攪拌回流2～4小時(如3小時)，3小時后反應液內有大量固體析出，趁熱抽濾，并用無水乙醇洗滌，得目標產物粗品，用無水乙醇加熱溶解，趁熱抽濾，對其進行進一步純化，制得所述目標產物芘基席夫堿熒光衍生物。
11、其中，所述原料x的結構式為r＝o，r為取代或未取代的鄰羥基芳香醛，所述的取代或未取代的鄰羥基芳香醛為如下結構式中的一種：
12、
13、上述結構式中：r1、r2、r3和r4可各自獨立地選自氫、羥基、烷基、烷氧基、鹵素、取代或未取代的c6～c60的芳香環基、取代或未取代的c3～c60的芳雜環基中的一種。
14、進一步的，步驟(1)中，1-溴芘、2-氨基吡啶-5-硼酸頻哪醇酯、碳酸鉀水溶液、四(三苯基膦)鈀和1,4-二氧六環的摩爾比為1:(1.1～1.3):(3～5):(0.05～0.15):(80～120)。
15、進一步的，所述柱色譜分離的洗脫劑為二氯甲烷-甲醇體系，其體積比為(90～110):1。
16、更進一步的，洗脫劑二氯甲烷與甲醇的體積比為100:1。
17、進一步的，步驟(2)中，中間體py-nh2、原料x和無水乙醇的摩爾比為1:(1.1～1.3):(20～30)。
18、更進一步的，中間體py-nh2、原料x和無水乙醇的摩爾比為1:1.1:20。
19、本專利技術的第三方面，提供一種芘基席夫堿熒光衍生物制備熒光探針的方法，其中，包括以下步驟：
20、(1)將上述芘基席夫堿熒光衍生物溶解在有機溶劑(如二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺等)中，制備成1×10-2mol/l～5×10-2mol/l(如1×10-2mol/l)的熒光探針母液，備用；
21、(2)向3μl的熒光探針母液中加入2997μl的有機溶劑(如二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺等)、超純水、緩沖溶液(如pbs緩沖溶液、tris-hcl緩沖溶液)中的一種，將熒光探針母液稀釋為1×10-5mol/l～5×10-5mol/l(如1×10-5mol/l)的溶液，搖勻后，將其置于室溫環境中避光靜置2小時，制得熒光探針。
22、本專利技術的第四方面，采用上述制備方法制得熒光探針。
23、將醋酸鋅溶解在超純水中，配制成1mol/l的醋酸鋅母液，再將醋酸鋅母液稀釋為1×10-3～5×10-3mol/l的醋酸鋅溶液；
24、將不同的金屬干擾離子(mn2+，na+，cd2+，k+，pb2+，ba2+，li+，mg2+，al3+，ca2+，ag+，hg2+，sr2+，cu+等金屬離子)溶解在超純水中，配制成1mol/l的離子母液，再將離子母液稀釋為5×10-3mol/l的金屬干擾離子溶液。
25、將本專利技術的第三方面制得的熒光探針，準確移取3ml?1×10-5mol/l～5×10-5mol/l(如1×10-5mol/l)于石英比色皿中，依次加入3μl?1×10-3～5×10-3mol/l(如1×10-5mol/l)的醋酸鋅溶液，分別測試其紫外可見滴定和熒光滴定光譜，直至其紫外或熒光光譜不再發生變化，探究熒光探針對鋅離子傳感的光學性能。
26、將本專利技術的第三方面制得的熒光探針，準確移取3ml?1×10-5mol/l～5×10-5mol/l(如1×10-5mol/l)于石英比色皿中，分別加入3本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種芘基席夫堿熒光衍生物，其特征在于，所述芘基席夫堿熒光衍生物的結構式如下所示：
2.權利要求1所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，1-溴芘、2-氨基吡啶-5-硼酸頻哪醇酯、碳酸鉀水溶液、四(三苯基膦)鈀和1,4-二氧六環的摩爾比為1:(1.1～1.3):(3～5):(0.05～0.15):(80～120)。
4.根據權利要求2所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，柱色譜法分離的洗脫劑為二氯甲烷-甲醇體系，兩者體積比為(90～110):1。
5.根據權利要求2所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，柱色譜法分離的洗脫劑為二氯甲烷-甲醇體系，兩者體積比為100:1。
6.根據權利要求2所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，中間體Py-NH2、原料X和無水乙醇的摩爾比為1:(1.1～1.3):(20～30)。
7.根據權利要
8.采用權利要求1所述的芘基席夫堿熒光衍生物制備熒光探針的方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.采用權利要求8所述的方法制得的熒光探針。
10.權利要求9所述的熒光探針在外源性/內源性鋅離子熒光成像的應用，其特征在于，用熒光探針避光孵育待處理對象30min～50min，經激光共聚焦熒光顯微鏡進行活細胞成像。
...【技術特征摘要】
1.一種芘基席夫堿熒光衍生物，其特征在于，所述芘基席夫堿熒光衍生物的結構式如下所示：
2.權利要求1所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，1-溴芘、2-氨基吡啶-5-硼酸頻哪醇酯、碳酸鉀水溶液、四(三苯基膦)鈀和1,4-二氧六環的摩爾比為1:(1.1～1.3):(3～5):(0.05～0.15):(80～120)。
4.根據權利要求2所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，柱色譜法分離的洗脫劑為二氯甲烷-甲醇體系，兩者體積比為(90～110):1。
5.根據權利要求2所述的芘基席夫堿熒光衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，柱色譜法分離的洗脫...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祁彥宇，王樹松，于海濤，于敬華，
申請(專利權)人：河北師范大學，
類型：發明
國別省市：
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