本發(fā)明涉及烯丙基醚類化合物作為鎳離子比率熒光探針，能夠迅速對鎳離子進行超靈敏選擇性識別，或者其可測定樣品中鎳離子的濃度。

背景技術(shù)：

鎳離子作為過渡金屬之一，是人體和某些作物的必需元素，在人體內(nèi)的含量極為敏感，鎳離子缺乏時肝內(nèi)6種脫氫酶減少，包括葡萄糖-6-磷酸脫氫酶、乳酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶和谷氨酸脫氫酶。這些酶參與生成nadh、無氧糖酵解、三羧循環(huán)和由氨基酸釋放氮。而且鎳離子缺乏時顯示肝細胞和線粒體結(jié)構(gòu)有變化，特別是內(nèi)網(wǎng)質(zhì)不規(guī)整，線粒體氧化功能降低。但過量的鎳離子對動植物及人體又具有很強的毒性，已證實鎳離子及其某些絡(luò)合物具有致癌作用和許多代謝癥狀，每天攝入可溶性鎳250mg會引起中毒。有些人比較敏感，攝入600μg即可引起中毒。依據(jù)動物實驗，慢性超量攝取或超量暴露，可導(dǎo)致心肌、腦、肺、肝和腎退行衰竭性變。

鑒于此，發(fā)展能夠有效檢測特別是能夠在生理水平條件下檢測鎳離子的分析方法是極其重要和有意義的?，F(xiàn)如今已報導(dǎo)的檢測鎳離子的分析方法包括容量分析法、光學(xué)分析法、離子色譜法(icp)、鎳離子選擇電極法和在線分析法等方法。在這些眾多的檢測方法中比率熒光探針由于其特有的優(yōu)點而成為研究人員關(guān)注的焦點。然而，目前報道的比率和熒光探針仍存在一些問題，包括選擇性不夠好、靈敏度不夠高、響應(yīng)速度不夠快、合成復(fù)雜?？傊?，發(fā)展快速、高選擇性、高靈敏度、合成簡單的鎳離子比率熒光雙通道探針是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本領(lǐng)域急需一種制備簡單的快速高選擇超靈敏的鎳離子比率熒光探針，從而能夠有效檢測鎳離子。為此，本發(fā)明合成了一類新穎的鎳離子比率熒光探針，其合成簡單、選擇性好、靈敏度高、能夠快速識別鎳離子。具體而言，本發(fā)明提供了一種鎳離子比率熒光探針，其為烯丙基醚類化合物，其結(jié)構(gòu)如下：

優(yōu)選的，本發(fā)明的比率熒光探針是：

本發(fā)明還提供了鎳離子比率熒光探針的制備方法，其是通過將對應(yīng)于本發(fā)明探針的相應(yīng)熒光團化合物與氯丙烯在二氯甲烷(或乙腈或四氫呋喃或n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜或它們的混合物)溶液中反應(yīng)制得。

本發(fā)明還提供了用于檢測樣本中鎳離子濃度的檢測制劑，其包含本發(fā)明的探針。

本發(fā)明還提供了檢測樣本中鎳離子濃度的方法，其包括將本發(fā)明的探針與待測樣本接觸的步驟。

本發(fā)明還提供了在制備用于檢測樣本中鎳離子濃度的制劑中的用途。

本發(fā)明的鎳離子比率熒光探針可與鎳離子進行作用，產(chǎn)生熒光光譜的變化，從而實現(xiàn)對鎳離子的定量檢測。

具體而言，本發(fā)明的鎳離子比率熒光探針分別與鉀離子、鈣離子、鈉離子、鎂離子、鋁離子、鉛離子、亞鐵離子、汞離子等金屬離子和人體內(nèi)常見物質(zhì)進行作用均不能導(dǎo)致探針熒光光譜的明顯改變，從而實現(xiàn)對鎳離子的選擇性識別，進而可任選地用于排除鉀離子、鈣離子、鈉離子、鎂離子、鋁離子、鉛離子、亞鐵離子、汞離子等金屬離子以及人體內(nèi)其他常見物質(zhì)的存在對鎳離子定量測定的干擾。

本發(fā)明的鎳離子比率熒光探針與鎳離子反應(yīng)迅速，從而有利于對鎳離子的即時檢測。

可選擇地，本發(fā)明的鎳離子比率熒光探針的穩(wěn)定性好，進而能夠長期保存使用。

進一步的，本發(fā)明的鎳離子比率熒光探針是快速高靈敏性鎳離子比率熒光探針，且合成簡單，有利于商業(yè)化的推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是探針(20μm)加入鎳離子(0-5μm)后的熒光光譜及線性關(guān)系；

圖2是探針(20μm)加入鎳離子(2μm)后熒光光譜隨時間的變化圖。

圖3a是不同金屬離子(50μm)對探針(20μm)熒光強度的影響，其中(1)空白、(2)鉀離子、(3)鈣離子、(4)鈉離子、(5)鎂離子、(6)鉛離子、(7)鋁離子、(8)亞鐵離子、(9)汞離子，白色柱狀圖代表的是單一離子存在下探針在645nm處的熒光強度值，黑色柱狀圖代表的是鎳離子(2μm)與對應(yīng)離子共同存在下探針在645nm處的熒光強度值；圖3b編號1-24分別是人體內(nèi)和環(huán)境里常見的物質(zhì)(50μm)對探針(20μm)熒光強度的影響，分別為空白、鎳離子、鉀離子、鈣離子、鈉離子、鎂離子、鋁離子、鉛離子、亞鐵離子、汞離子、鋅離子、銅離子、錫離子、鎘離子、鉻離子、鐵離子、超氧化鉀、過氧化氫、過氧化叔丁醇、次氯酸鈉、氫氧自由基、過氧化叔丁醇自由基、谷胱甘肽，半胱氨酸，柱狀圖代表的是不同分析物存在下探針在555nm與455nm的比率關(guān)系的熒光強度值。

具體實施方式：

本發(fā)明提供了上述快速高選擇性超靈敏鎳離子比率熒光探針的合成路線、方法及其光譜性能。

本發(fā)明的鎳離子比率熒光探針是一類4-氯-1,8-萘酰亞胺類化合物，其具有以下結(jié)構(gòu)通式

上式中：r1、r2、r3、r4、r5為氫原子，直鏈或支鏈烷基，直鏈或支鏈烷氧基，磺酸基，酯基，羧基；r1、r2、r3、r4、r5可以相同或不同。

該類鎳離子比率熒光探針的合成路線和方法如下：

具體地，本發(fā)明的比率熒光探針可以通過如下方法制備，將一定摩爾比(例如1:1～1:5)的熒光團化合物4-氯-1,8-萘酰亞胺溶于二氯甲烷(或乙腈或四氫呋喃或n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜或它們的混合物)中，加入一定比例的氯丙烯(例如1:1～1:5)與碳酸鉀(例如1:1～1:5)然后在合適的溫度(例如25℃)下攪拌反應(yīng)一段時間(例如6h)，減壓條件下旋蒸干溶劑。如果要得到較純的產(chǎn)品，可以將固體用二氯甲烷和石油醚的混合體系(例如2:1,v/v)進行柱色譜分離得到純品。

因此，本發(fā)明還提供了4-羥基-1,8-萘酰亞胺在制備用于檢測鎳離子的比率熒光探針中的用途。

本發(fā)明的快速高選擇性超靈敏識別鎳離子比率熒光探針的顯著特征是能夠快速高選擇性靈敏識別鎳離子以及在人體內(nèi)的其他離子的存在下能夠準確對鎳離子進行定量分析。

下面將通過借助以下實施例來更詳細地說明本發(fā)明。以下實施例僅是說明性的，應(yīng)該明白，本發(fā)明并不受下述實施例的限制。

實施例1

(方案1)將265mg(1毫摩爾)4-羥基-1,8-萘酰亞胺熒光團化合物溶于15ml乙腈中，再加入77mg(1毫摩爾)氯丙烯與138mg(1毫摩爾)碳酸鉀，然后25℃下攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸干二氯甲烷，即獲得粗產(chǎn)品。最終使用二氯甲烷和石油醚的混合體系(3:1,v/v)進行柱色譜分離，得到黃色純凈產(chǎn)品300.6mg，產(chǎn)率為62％。

(方案2)將265mg(1毫摩爾)4-羥基-1,8-萘酰亞胺熒光團化合物溶于15ml乙腈中，再加入85mg(1.2毫摩爾)氯丙烯與138mg(1毫摩爾)碳酸鉀，然后25℃下攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸干二氯甲烷，即獲得粗產(chǎn)品。最終使用二氯甲烷和石油醚的混合體系(3:1,v/v)進行柱色譜分離，得到黃色純凈產(chǎn)品315.7mg，產(chǎn)率為70％。

(方案3)將265mg(1毫摩爾)4-羥基-1,8-萘酰亞胺熒光團化合物溶于15ml乙腈中，再加入120mg(1.5毫摩爾)氯丙烯與200mg(1.5毫摩爾)碳酸鉀，然后25℃下攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸干二氯甲烷，即獲得粗產(chǎn)品。最終使用二氯甲烷和石油醚的混合體系(3:1,v/v)進行柱色譜分離，得到黃色純凈產(chǎn)品330.5mg，產(chǎn)率為81％。

(方案4)將265mg(1毫摩爾)4-羥基-1,8-萘酰亞胺熒光團化合物溶于15ml乙腈中，再加入154mg(2毫摩爾)氯丙烯與278mg(2毫摩爾)碳酸鉀，然后25℃下攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸干二氯甲烷，即獲得粗產(chǎn)品。最終使用二氯甲烷和石油醚的混合體系(3:1,v/v)進行柱色譜分離，得到黃色純凈產(chǎn)品350.2mg，產(chǎn)率為84％。

實施例2

圖1是鎳離子比率熒光探針(20μm)加入鎳離子(0-5μm)后的熒光光譜變化圖。從探針母液中取出50μl置于10ml的測試體系(乙腈：水＝3：7，包含50μm三苯基膦與200μm硼氫化鈉)中，配置多個平行樣品。然后將不同濃度的鎳離子(從10毫摩爾的鎳離子母液中移取不同體積)加入到測試體系中，搖晃均勻后靜置10分鐘。用熒光分光光度計測試其熒光強度變化。從圖中可以清晰的看出，隨著加入鎳離子濃度的增加，溶液455nm處的熒光強度逐漸降低，555nm處的熒光強度逐漸增強。并且，由插圖可以看出，555nm處的熒光強度與455nm處的比率關(guān)系與加入的鎳離子濃度呈現(xiàn)了良好的線性關(guān)系，這證明借助于該熒光探針能夠?qū)︽囯x子進行定量分析。

實施例3

圖2是鎳離子比率熒光探針(20μm)加入鎳離子(2μm)后熒光光譜隨時間的變化圖。從探針母液中取出50μl置于10ml的測試體系(乙腈：水＝3：7，包含50μm三苯基膦與200μm硼氫化鈉)中，然后將2μm的鎳離子(從50μm的鎳離子母液中移取200μl)加入到測試體系中，搖晃均勻后立即用熒光分光光度計測試其熒光強度變化。由圖可以清楚地看到，當鎳離子加入后，經(jīng)檢測5min后熒光強度達到最大值并保持不變，這說明該探針與鎳離子反應(yīng)迅速，能夠為鎳離子的測定提供快速的分析方法。

實施例4

從探針母液中取出50μl置于10ml的測試體系(乙腈：水＝3：7，包含50μm三苯基膦與200μm硼氫化鈉)中，配置多個平行樣品。然后將不同的相關(guān)離子50μm分別(從10毫摩爾的相關(guān)離子母液中移取25μl)加入到測試體系中，搖晃均勻后靜置10分鐘。最后用熒光分光光度計測試其熒光強度變化。由圖3a所示，相對于鎳離子，鉀離子、鈣離子、鈉離子、鎂離子、鉛離子、鋁離子、亞鐵離子和汞離子等金屬離子均不能引起探針溶液熒光光譜的顯著變化。此外，在定量分析鎳離子時也不受這些金屬離子的干擾。

由圖3b所示，相對于鎳離子，人體內(nèi)其他常見物質(zhì)均不能引起探針溶液熒光光譜的明顯變化，因此，該探針能夠高選擇性地檢測環(huán)境里的鎳離子。

綜上表明，該探針對鎳離子具有較高的選擇性。

雖然用上述實施方式描述了本發(fā)明，應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明的精神的前提下，本發(fā)明可進行進一步的修飾和變動，且這些修飾和變動均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。