一種汞離子熒光探針及制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汞離子熒光探針及其制備方法和用途，該汞離子熒光探針是在吡啶2位經(jīng)雜冠醚修飾的衍生物，采用將雜冠醚基團(tuán)鍵合到具有輔助配位功能的吡啶發(fā)色團(tuán)上，合成出具有特異性響應(yīng)的汞離子熒光探針，利用汞作為過渡金屬離子與S、N供體之間緊密相互作用的特性來設(shè)計新的熒光探針。該熒光探針可應(yīng)用于水體中汞離子的選擇性熒光快速檢測，且選擇性很好、抗其它金屬離子干擾能力強(qiáng)，是一種理想的可應(yīng)用于汞離子快速檢測的傳感分子。
【專利說明】一種汞離子熒光探針及制備方法和用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境分析、生物分析檢測領(lǐng)域，主要涉及一種汞離子熒光探針及其制 備方法，該探針分子能夠高選擇性、定性乃至半定量的檢測水體中的汞離子。

【背景技術(shù)】
[0002] 汞及其化合物廣泛應(yīng)用在冶金工業(yè)、電子照明工業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。每年 產(chǎn)生的廢棄物中約有2000-3000噸的汞被排放到環(huán)境中。作為劇毒污染物，含汞制品的不 當(dāng)處理對生態(tài)環(huán)境的危害非常嚴(yán)重。一方面，汞單質(zhì)是一種易于揮發(fā)的金屬，其產(chǎn)生的汞蒸 氣易于在空氣中傳播，通過呼吸系統(tǒng)和破損皮膚被吸收到人體內(nèi)，造成神經(jīng)毒性和腎臟毒 性，嚴(yán)重危害人體健康。另一方面，無機(jī)的汞鹽易于在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為甲基汞等有機(jī) 汞。有機(jī)汞的特性主要體現(xiàn)在其容易被吸收而難于從體內(nèi)排除，因此有機(jī)汞會在水生動物 體內(nèi)積累，并不斷在食物鏈中富集，對生態(tài)鏈的破壞最大。一般有機(jī)汞主要途通過飲食而被 攝入人體內(nèi)的。爆發(fā)在日本的水俁病就是由于食用被甲基汞污染的水生魚類導(dǎo)致的中毒事 件。而且甲基汞對孕婦、胎兒、嬰幼兒群體的危害性最明顯，一般甲基汞可以在母嬰間傳播。 甲基汞會損傷神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)并誘發(fā)癌癥等。因此，EPA、WHO對于汞的 不慎攝入含量都有嚴(yán)格的安全檢測標(biāo)準(zhǔn)，一般甲基汞的攝入量小于1.IPgAkg?d)，飲用 水中無機(jī)汞鹽的含量小于2ppb?；诠捌浠衔锏纳鷳B(tài)環(huán)境危害性，相關(guān)的監(jiān)測分析手 段重要性不言自明。與傳統(tǒng)復(fù)雜的儀器分析方法如原子吸收\發(fā)射光譜、電感耦合等離子 體質(zhì)譜、電化學(xué)方法等相比，熒光探針檢測方法以其高靈敏度、生物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中原位實(shí)時示 蹤檢測等優(yōu)點(diǎn)，在汞離子識別檢測中發(fā)展迅速。
[0003] 目前設(shè)計汞離子熒光探針還存在不少弊端，如水溶性差、紫外激發(fā)及絡(luò)合能力小 等，這也促使人們?nèi)ソ鉀Q這些問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種汞離子熒光探針及其制備方法和用途，該汞離子熒光探 針是在吡啶2位經(jīng)雜冠醚修飾的衍生物，采用將雜冠醚基團(tuán)鍵合到具有輔助配位功能的吡 啶發(fā)色團(tuán)上，合成出具有特異性響應(yīng)的汞離子熒光探針，利用汞作為過渡金屬離子與S和N 供體之間的緊密相互作用特性來設(shè)計新的熒光探針。該熒光探針可應(yīng)用于水體中汞離子的 選擇性熒光快速檢測，且選擇性很好、抗其它金屬離子干擾能力強(qiáng)，是一種理想的可應(yīng)用于 汞離子現(xiàn)場檢測的傳感分子。
[0005] 本發(fā)明所述的一種汞離子熒光探針，該熒光探針是在吡啶2位經(jīng)雜冠醚修飾的衍 生物，其結(jié)構(gòu)為：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種汞離子熒光探針，其特征在于該汞離子熒光探針是在吡啶2位經(jīng)雜冠醚修飾的 衍生物，其結(jié)構(gòu)為：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汞離子熒光探針的制備方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行： a、 稱取2-溴甲基-6-吡啶甲酸甲酯溶于20毫升亞磷酸三乙酯，在溫度120°C下攪拌 12小時，經(jīng)減壓蒸餾除去多余的亞磷酸三乙酯，得到中間體1為6-甲基膦酸二乙酯吡啶甲 酸甲酯； b、 取步驟a得到的中間體1為6-甲基膦酸二乙酯吡啶甲酸甲酯與4-二甲胺基苯甲醛 溶解于30毫升四氫呋喃中，室溫下加入叔丁醇鉀，過夜反應(yīng)后得到中間體2為6-(4-(二甲 基氨基）苯乙烯基）吡啶甲酸甲酯； c、 取步驟b得到的中間體2為6-(4-(二甲基氨基）苯乙烯基）吡啶甲酸甲酯溶于10 毫升甲苯中，加入二異丁基氫化鋁，反應(yīng)4小時后，以飽和酒石酸鉀鈉溶液淬滅反應(yīng)，得到 中間體3為6-(4-(二甲基氨基）苯乙烯基）吡啶甲醛； d、 取步驟c得到的中間體3為6-(4-(二甲基氨基）苯乙烯基）吡啶甲醛與雜冠醚，在 室溫下攪拌10分鐘，再分批加入三乙酰氧基硼氫化鈉，室溫反應(yīng)過夜； e、 反應(yīng)結(jié)束后，用IN的鹽酸酸化至pH = 4-5,然后用IN氫氧化鈉溶液中和至pH = 7-8,再用乙酸乙酯萃取3次，收集有機(jī)相，用無水硫酸鈉干燥，減壓蒸餾除去溶劑，經(jīng)硅膠 色譜柱，用溶劑二氯甲烷/25 %乙酸乙酯提純，即可得到汞離子熒光探針為2- (4-(二甲基 氨基）苯乙烯基）-6-亞甲基-(1，4二氧-7, 13二硫-氮雜15冠5)吡啶。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汞離子熒光探針在水環(huán)境體系或生物細(xì)胞體系中汞離子快 速檢測中的用途。
【文檔編號】C07D419/06GK104327843SQ201410555700
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】王歡歡, 袁群惠, 王傳義 申請人:中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所